EP2297726B1

EP2297726B1 - Vorrichtung und verfahren zum erzeugen eines notensignals auf eine manuelle eingabe hin

Info

Publication number: EP2297726B1
Application number: EP09761418A
Authority: EP
Inventors: Gabriel Gatzche; Markus Mehnert; David Gatzsche
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Technische Universitaet Ilmenau
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Technische Universitaet Ilmenau
Priority date: 2008-06-13
Filing date: 2009-06-03
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2029-06-03
Also published as: DE102008028328A1; EP2297726A1; WO2009149855A1; JP5205512B2; CN102119410A; DE102008028328B4; JP2011523099A; US8173884B2; US20110100198A1; CN102119410B

Description

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf Vorrichtungen und Verfahren zum Erzeugen eines Notensignals auf eine manuelle Eingabe hin, beispielsweise auf ein elektronisches Musikinstrument.
Beim Musizieren und Improvisieren über ein bestehendes Musikstück oder eine bestehende Akkordfolge ist häufig eine schnelle und effiziente Eingabe von Tönen wünschenswert. Eine solche schnelle und effiziente Eingabe von Tönen setzt in vielen Fällen jedoch ein grundsätzliches Verständnis für Musik und insbesondere für das zum Musizieren verwendete Musikinstrument voraus. Ohne diese Kenntnisse ist es gerade für einen unerfahrenen Benutzer und Musiker sehr schwierig, in ausreichender Geschwindigkeit harmonische und/oder konsonant klingende Tonkombinationen zu erzeugen.
Viele der klassischen Musikinstrumente erfordern beispielsweise bereits erhebliche Anstrengungen, um lediglich einen einzigen Ton hervorzubringen. Zu diesen klassischen Instrumenten gehören unter anderem die Trompete und das Saxophon. Aber auch das gezielte Hervorbringen von einzelnen Tönen oder gar mehreren Tönen kann bei klassischen Musikinstrumenten eine durchaus herausfordernde Aufgabe sein. So ist es sowohl bei Klaviatur-basierten Instrumenten - wie etwa dem Klavier oder der Orgel - aber auch bei Saiteninstrumenten - wie der Gitarre - eine für einen Anfänger nicht zu unterschätzende Herausforderung, einzelne gezielte Töne oder gar mehrere gezielte Töne- also etwa einen Akkord - zu spielen.
Dokument US2002/0134223 offenbart ein Tastenfeld für ein elektronisches Musikinstrument, welches ermöglicht schnelle Akkordfolgen und harmonische Läufe zu erzeugen. Auf dem Tastenfeld kann man Akkorde um eine Oktave verschieben.
Aus der Bedieneinrichtung im Dokument US 7,273,979 B2 ist bekannt, dass die Verschiebung einer Tastenkombination entlang einer Frequenzachse auf einem Tastenfeld, die Akkorde um eine Quinte oder einen halben Ton transponiert.
Die DE 10 2006 008 260 A1 sowie die WO 2007/096035 A1 beschreiben eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Analyse eines Audiodatums, bei dem ein Audiodatum einer Halbtonanalyseeinrichtung zugeführt wird, um bezüglich einer Lautstärkeinformationsverteilung analysiert zu werden. Über eine Vektorberechnungseinrichtung wird basierend auf der Lautstärkeinformationsverteilung über zweidimensionale Zwischenvektoren ein Summenvektor und ein auf diesem basierendes Analysesignal erzeugt.
Die DE 10 2006 008 298 A1 und die WO 2007/096152 A1 beziehen sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen eines Notensignals und eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ausgabe eines eine Tonigkeit anzeigenden Ausgabesignals. Bei einer solchen Vorrichtung zum Erzeugen eines Notensignals wird ein solches auf Basis eines des Benutzers eingegebenen Eingabewinkels oder eines Eingabewinkelbereichs generiert.
Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, das es einem Benutzer derselben ermöglicht, auf einfachere, schnellere und intuitivere Weise ein Notensignal zu erzeugen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1, durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 14, oder ein Programm gemäß Patentanspruch 15 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Notensignals auf eine manuelle Eingabe hin umfasst eine Bedieneinrichtung, die ausgebildet ist, um es einem Benutzer derselben als Eingabe zu ermöglichen, einen oder mehrere Punkte als Eingabesignal zu definieren. Sie umfasst ferner eine Steuereinrichtung, die ausgebildet ist, um das Eingabesignal zu empfangen und ein Notensignal basierend auf dem Eingabesignal und einer Zuordnungsfunktion zu erzeugen.
Die Zuordnungsfunktion ordnet jedem Punkt einer zweidimensionalen, über ein affines Koordinatensystem bestimmten Definitionsmenge mit einer Tonigkeitsachse und einer Frequenzachse einen einzelnen oder keinen Ton zu, wobei die Definitionsmenge eine Vielzahl von Basispunkten aufweist, wobei jedem der Basispunkte genau ein Ton zugeordnet ist, welcher durch eine Tonigkeit und eine Frequenz oder eine Tonigkeit und eine Tonhöheninformation eindeutig bestimmbar ist, und wobei jedem der Basispunkte mit einer Koordinate auf der Tonigkeitsachse ein Ton mit einer Tonigkeit zugeordnet ist, die alle anderen Töne ebenfalls aufweisen, die Basispunkten mit derselben Koordinate auf der Tonigkeitsachse zugeordnet sind. In Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann so beispielsweise durch eine Frequenz, etwa eine Grundfrequenz, ein Ton bereits eindeutig identifizierbar sein. In diesem Fall kann dann dieser Ton eine bestimmte Tonigkeit aufweisen. In diesem Fall kann also gegebenenfalls bereits durch die Frequenz ein Ton bestimmt sein.
Es existieren wenigstens zwei der Basispunkte mit einer identischen Koordinate auf der Tonigkeitsachse, die unterschiedliche Koordinaten auf der Frequenzachse aufweisen, wobei jedem Punkt der Definitionsmenge, der kein Basispunkt ist, entweder kein Ton oder ein einem Basispunkt zugeordneter Ton zugeordnet ist, und, falls es einen Punkt gibt, der kein Basispunkt ist, und dem ein ton zugeordnet ist, dieser Ton einem einfach zusammenhängenden Gebiet der Definitionsmenge angehört, in dem ferner ein Basispunkt liegt und in dem allen Punkten derselbe Ton zugeordnet ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Form einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Notensignals auf eine manuelle Eingabe hin umfasst eine Bedieneinrichtung, die ausgebildet ist, um es einem Benutzer derselben als Eingabe zu ermöglichen, eine Fläche mit einem oder mehreren Punkten als Eingabesignal zu definieren. Sie umfasst ferner eine Steuereinrichtung, die ausgebildet ist, um das Eingabesignal zu empfangen und ein Notensignal basierend auf dem Eingabesignal und einer Zuordnungsfunktion zu erzeugen. Die Zuordnungsfunktion ordnet jedem Punkt einer zweidimensionalen Definitionsmenge mit einer Tonigkeitsachse und einer Frequenzachse einen einzelnen oder keinen Ton zu, wobei die Definitionsmenge eine Vielzahl von Basispunkten aufweist, wobei jedem der Basispunkte genau ein Ton zugeordnet ist, welcher durch eine Tonigkeit und eine Frequenz eindeutig bestimmbar ist.
Jedem der Basispunkte mit einer Koordinate auf der Tonigkeitsachse wird ein Ton mit einer Tonigkeit zugeordnet, die alle anderen Töne ebenfalls aufweisen, die Basispunkten mit derselben Koordinate zugeordnet sind. Es existieren wenigstens zwei der Basispunkte mit einer identischen Koordinate auf der Tonigkeitsachse, die unterschiedliche Koordinaten auf der Frequenzachse aufweisen. Jedem Punkt der Definitionsmenge, der kein Basispunkt ist, ist entweder kein Ton oder ein einem Basispunkt zugeordneter Ton zugeordnet, und, falls es einen Punkt gibt, der kein Basispunkt ist und dem ein Ton zugeordnet ist, dieser Ton einem einfach zusammenhängenden Gebiet der Definitionsmenge angehört, in dem ferner ein Basispunkt liegt und in dem allen Punkten derselbe Ton zugeordnet ist.
Die Bedieneinrichtung ist hierbei ferner ausgebildet, um es einem Benutzer derselben zu ermöglichen, eine Fläche als Eingabesignal zu definieren, um einen oder mehrere Punkte zu definieren, wobei die Fläche ein Tonigkeitsintervall aufweist, und wobei das Tonigkeitsintervall von einer kleinsten Frequenz aller Punkte der Fläche abhängt. Hierdurch kann gegebenenfalls eine als dissonant empfundene Tonkombination umgangen werden.
Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine einfache und schnelle Eingabe konsonant klingender Töne und eine Ausgabe eines entsprechenden Notensignals dadurch erzielt werden kann, dass ein Benutzer einen oder mehrere Punkte bezüglich einer Zuordnungsfunktion definiert, bei der Basispunkte und gegebenenfalls weitere Punkte in einem affinen Koordinatensystem bezüglich ihrer Tonigkeit im Hinblick auf eine Achse und im Hinblick auf ihre Frequenz bezüglich der anderen Achse des zweidimensionalen affinen Koordinatensystems angeordnet sind. Den Basispunkten und gegebenenfalls weiteren Punkten sind hierbei entsprechend dieser durch eine Zuordnungsfunktion gegebenen Zuordnung Töne zugeordnet. Durch die affine Auftragung einerseits und durch die Separation hinsichtlich Tonigkeit und Frequenz andererseits ist es hierbei dem Benutzer möglich, effizienter und einfacher verwandte Töne und Tonkombinationen zu erzeugen.
So können gerade Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung es ermöglichen, dass durch Verwendung dieser Anordnung ähnliche oder verwandte Tonkombinationen sehr schnell erzeugt werden können, was einen möglichen Vorteil darstellt. Hierbei kommen grundsätzlich nicht nur die zwei Hauptverwandtschaften "Oktavähnlichkeit" und "Tonigkeits-ähnlichkeit", also eine Betrachtung von Akkorde mit gemeinsamen Tonigkeiten als verwandt, zum Tragen. Es können vielmehr auch andere Verwandtschaften gezielt ausgenutzt werden. Die Oktavähnlichkeit ist hierbei vielleicht die wichtigste und grundlegendste, da dieses Prinzip in der Musik aller Kulturen, z.B. auch der klassischen indischen Musik, verankert ist. Hierdurch können gegebenenfalls sehr einfach konsonant klingende Tonkombinationen erzeugt werden.
Durch geeignete Anordnung der Tonigkeiten auf der Tonigkeitsachse können die Verwandtschaftsgrade noch genauer spezifiziert werden. So können beispielsweise Terzverwandtschaften ersten Grades, Quintverwandtschaften (z.B. durch Abbildung des Symmetriekreismodells oder des Terzkreismodells auf der Tonigkeitsachse oder melodische Verwandtschaften durch Abbildung einer diatonischen oder anderer Tonigkeitsleitern auf der Tonigkeitsachse verwendet werden.
Je nach konkreter Ausgestaltung einer Implementierung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung können hierbei wohlklingende Tonkombinationen bevorzugt erzeugt werden. Dies ist jedoch keine zwingende Voraussetzung, da gegebenenfalls auch durch eine bestimmte Anordnung der Tonigkeitslinien auf der Tonigkeitsachse solche Tonigkeitsanordnungen möglich sind, bei denen man sehr dissonante Tonkombinationen erzeugt werden können.
Bei Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem affinen Koordinatensystem um ein kartesisches Koordinatensystem. Gegebenenfalls ist der Tonabstand zwischen einer Tonigkeit eines einem Basispunkt zugeordneten Punkts und einer Tonigkeit eines Tons eines bezogen auf die Tonigkeitsachse nächst gelegenen Nachbarbasispunkts eine Prim, eine kleine Terz, eine große Terz, eine Quarte oder eine Quinte. Ebenso kann es in manchen Ausführungsbeispielen dem Benutzer möglich sein, eine Fläche zu selektieren, so dass der Punkt oder die mehreren Punkte durch die Fläche bestimmt sind. Diese Fläche kann beispielsweise durch Eingabe eines ausgezeichneten Punktes der Fläche, ein Tonigkeitsintervall und ein Frequenzintervall oder auch durch die Auswahl von zwei ausgezeichneten Punkten, die charakteristisch für die betreffende Fläche bezogen auf das zugrunde liegende Koordinatensystem sind, erfolgen.
Bei Ausführungsbeispielen kann es dem Benutzer darüber hinaus möglich sein, ein Umschaltsignal zu erzeugen, so dass die Zuordnungsfunktion modifiziert wird, um eine modifizierte Zuordnungsfunktion zu erhalten. Diese kann dann beispielsweise aus der Zuordnungsfunktion durch eine Verschiebung bezüglich der Tonigkeitsachse, bezüglich der Frequenzachse oder bezüglich der Tonigkeitsachse und der Frequenzachse hervorgehen. Auch kann die modifizierte Zuordnungsfunktion einen ersten Punkt aufweisen, dem über die Zuordnungsfunktion der gleiche Ton zugeordnet wird wie über die modifizierte Zuordnungsfunktion und einen zweiten Punkt aufweisen, dem über die modifizierte Zuordnungsfunktion ein Ton mit einer Tonigkeit zugeordnet wird, die sich von einer Tonigkeit eines einem Punkt mit der gleichen Koordinate auf der Tonigkeitsachse über die Zuordnungsfunktion zugeordneten Tons unterscheidet. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, die Tonart zu wechseln oder auch kurzzeitig oder längerfristig tonartfremde Töne oder andere Töne zu verfremden.
In weiteren Ausführungsbeispielen kann das Notensignal beispielsweise auch Lautstärkeinformationen bezüglich eines Tons oder mehrerer Töne umfassen. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass einem, einer Mehrzahl, einer Vielzahl oder allen zusammenhängenden Gebieten der Definitionsmenge eine Lautstärkeinformation für die in dem Gebiet umfassten Punkte zugeordnet wird, welche auf den Koordinaten der Punkte bezüglich der Tonigkeitsachse und der Frequenzachse und einer Einzeltonlautstärkefunktion basiert.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann es die Bedieneinrichtung einem Benutzer ermöglichen, eine Fläche mit einem Tonigkeitsintervall zu definieren, wobei das Tonigkeitsintervall von einer kleinsten Frequenz aller Punkte der Fläche abhängt. Das Tonigkeitsintervall kann so von einem ersten Wert oberhalb einer Grenzfrequenz auf einen zweiten Wert unterhalb der Grenzfrequenz reduziert werden, wobei der zweite Wert kleiner als der erste Wert ist. Hierdurch ist es möglich, gegebenenfalls als unschön empfundene Klangkombinationen im Tieftonbereich, also beispielsweise im Bass, zu umgehen.
In weiteren Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise die Bedieneinrichtung ein Tastenfeld mit einem zweidimensionalen Raster von Tasten aufweisen, wobei jeder Taste ein Punkt zugeordnet ist, so dass den Tasten über die Zuordnungsfunktion entweder zumindest ein Ton oder kein Ton zugeordnet ist. Das Raster von Tasten kann die Zuordnungsfunktion hierbei nachbilden. Bei weiteren Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann hierbei jeder Taste des Tastenfelds entweder kein Ton, ein Ton oder eine Mehrzahl von Tönen auf eine vorgespeicherte Art und Weise zugeordnet sein, so dass zumindest jeder Taste, der eine Mehrzahl von Tönen zugeordnet ist, solche Töne zugeordnet sind, die über die Zuordnungsfunktion eine Mehrzahl von Punkten über eine zusammenhängende Fläche zugeordnet sind, wobei der der Taste zugeordnete Punkt Teil der betreffenden Fläche ist. Gerade im Falle einer Implementierung der Bedieneinrichtung auf Basis eines Tastenfeldes, aber auch im Falle anderer Implementierungen ist so nicht eine zeitnahe Berechnung auf Basis der Zuordnungsfunktion bei jedem Tastendruck notwendig. Das Notensignal kann vielmehr in einer vorgespeicherten Art und Weise, also beispielsweise durch eine Vorberechnung und eine dauerhafte, nicht-flüchtige oder flüchtige Speicherung einer entsprechenden Taste zugeordnet werden.
Weiteren Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass als dissonant empfundene, empfundene, tief klingende Tonkombinationen, die im Bereich höherer Frequenzen nicht als dissonant klingend empfunden werden, dadurch umgangen werden können, dass im Bereich tiefer Frequenzen ein geringeres Tonigkeitsintervall einer Fläche zugrunde gelegt wird als im Bereich höherer Frequenzen. Anders ausgedrückt ist bei Vorrichtungen gemäß diesen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung die Bedieneinrichtung ausgebildet, um es gerade einem Benutzer derselben zu ermöglichen, eine Fläche mit einem Tonigkeitsintervall zu definieren, wobei das Tonigkeitsintervall von einer kleinsten Frequenz aller Punkte der Fläche abhängt. Das Tonigkeitsintervall kann hierbei von einem ersten Wert oberhalb einer Grenzfrequenz auf einen zweiten Wert unterhalb der Grenzfrequenz reduziert werden, wobei der zweite Wert kleiner als der erste Wert ist.
Hierbei können als der Zuordnungsfunktion zugrunde liegende Koordinatensysteme auch andere als kartesische oder affine Koordinatensysteme, also etwa Polarkoordinatensysteme oder andere auf Winkeln aufbauenden Koordinatensysteme, verwendet werden.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Fig. 1: zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Notensignals auf eine manuelle Eingabe hin;
Fig. 2: illustriert eine Zuordnungsfunktion gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3a: zeigt eine weitere Zuordnungsfunktion gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3b: zeigt zwei unterschiedliche Einzeltonlautstärkefunktionen gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4a bis 4c: zeigen unterschiedliche Flächen bezüglich einer Zuordnungsfunktion gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5a und 5b: zeigen Bedienelemente zur Bereitstellung eines Umschaltsignals zur Verschiebung der Zuordnungsfunktion, um eine modifizierte Zuordnungsfunktion zu erhalten;
Fig. 6: illustriert ein solches Verschieben der Zuordnungsfunktion gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7: illustriert anhand eines weiteren Beispiels ein Verschieben der Zuordnungsfunktion, um eine modifizierte Zuordnungsfunktion zu erhalten;
Fig. 8a bis 8c: illustrieren einen Tonartwechsel mit Hilfe einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9a und 9b: illustrieren Bedienelemente zum Wechseln der Tonart von Vorrichtungen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10a und 10b: illustrieren Bedienelemente zum Erhöhen oder Erniedrigen von Tonigkeiten;
Fig. 11a bis 11d: illustrieren das Verfremden von Moll- und Durakkorden mit Hilfe eines Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12a bis 12c: illustrieren eine Verzerrung des durch die Zuordnungsfunktion definierten Tonraums gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung;
Fig. 13a und 13b: illustrieren eine Reduzierung eines Tonigkeitsin - tervalls einer ausgewählten Fläche in Abhängigkeit einer tiefsten Frequenz gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung;
Fig. 14a: illustriert ein Reduzieren des Tonigkeitsintervalls gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 14b: illustriert ein Auswählen mehrerer Flächen mit Hilfe einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 15a bis 15c: eine mögliche Implementierung eines Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung im Falle eines kleinen Geräts;
Fig. 16: illustriert ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 17: zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung.

Bezug nehmend auf die Fig. 1 bis 17 werden im Folgenden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben. Hierbei werden Objekte, Elemente und Strukturen, die in identischer oder ähnlicher Form oder mit identischer oder ähnlicher Funktionalität in mehreren Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung auftreten, mit gleichen oder mit ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet. Beschreibungspassagen, die sich auf Elemente, Objekte oder Strukturen mit identischen oder ähnlichen Bezugszeichen beziehen, können hierbei zwischen den einzelnen Ausführungsbeispielen als ergänzende Beschreibung hinzugezogen werden, sofern dies nicht explizit im Rahmen der vorliegenden Beschreibung ausgeschlossen ist. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, auch komplexere Ausführungsbeispiele knapper und klarer wiederzugeben, anstelle unnötiger Wiederholungen.
Darüber hinaus werden im Rahmen der vorliegenden Beschreibung zusammenfassende Bezugszeichen für Objekte verwendet, die mehrfach innerhalb eines Ausführungsbeispiels oder innerhalb einer Figur auftreten. Zusammenfassende Bezugszeichen können ferner für identische oder ähnliche Elemente, Objekte und Strukturen verwendet werden, wenn Merkmale oder Eigenschaften dieser generell beschrieben werden. Allerdings sind auch hier Ausnahmen möglich. Somit werden zusammenfassende Bezugszeichen verwendet, wenn generelle Merkmale und Eigenschaften der betreffenden Strukturen, Elemente und Objekte beschrieben werden. Lediglich wenn eine spezielle Komponente bezeichnet, beschrieben oder hinsichtlich ihrer Funktion und/oder ihrer Merkmale beschrieben wird, die beispielsweise mit einer anderen Komponente in Verbindung steht oder mit dieser gekoppelt ist, wird das spezielle Bezugszeichen dem zusammenfassenden vorgezogen.
Darüber hinaus bietet es sich an dieser Stelle an, darauf aufmerksam zu machen, dass im Rahmen der vorliegenden Beschreibung unter zwei Objekten, die miteinander gekoppelt sind, solche verstanden werden, die mittelbar oder unmittelbar direkt miteinander verbunden sind. Je nach konkreter Implementierung können so beispielsweise verschiedene Objekte, Vorrichtungen oder Komponenten, die miteinander gekoppelt sind, direkt oder unmittelbar miteinander über eine drahtgebundene Kopplung oder mittelbar über eine drahtgebundene Verbindung - etwa über einen Router, eine Vermittlungsstelle oder eine andere entsprechende Kommunikationseinrichtung - verbunden sein. Ebenso können die betreffenden Komponenten, Strukturen und Objekte auch optisch oder per Funkverbindung mittelbar oder unmittelbar miteinander gekoppelt sein.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 100 zum Erzeugen eines Notensignals auf eine manuelle Eingabe hin gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 100 umfasst eine Bedieneinrichtung 110, die mit einer Steuereinrichtung 120 gekoppelt ist. Die Bedieneinrichtung 110 ist nun gerade so implementiert, dass sie es einem Benutzer als Eingabe ermöglicht, einen oder mehrere Punkte zu definieren und ein entsprechendes Eingabesignal ES an die Steuereinrichtung 120 zu übermitteln. Je nach konkreter Implementierung eines entsprechenden Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Bedieneinrichtung 110 zu diesem Zweck beispielsweise Tasten, eine berührungsempfindliche Fläche, einen Touchscreen, einen Joystick, eine Maus, einen Trackball, einen Lightpen, einen Drehregler (oder -schalter) oder andere Bedienelemente umfassen, die eine Interaktion mit dem Benutzer der Vorrichtung 100 ermöglichen.
Die Steuereinrichtung 120 empfängt das Eingabesignal ES und erzeugt auf Basis dieses Eingabesignals ES ein Notensignal NS, welches diese an einem optionalen Ausgang 130 einer nachfolgenden Komponente bereitstellen kann. Das Notensignal NS basiert hierbei nicht nur auf dem Eingabesignal ES, sondern zusätzlich auf einer Zuordnungsfunktion, die jedem Punkt einer zweidimensionalen Definitionsmenge mit einer Tonigkeitsachse und einer Frequenzachse einen einzelnen oder keinen Ton zuordnet.
Diese Zuordnung auf Basis des Eingabesignals kann durch eine zeitnahe Berechnung unter Verwendung der betreffenden Zuordnungsfunktion oder durch eine vorangegangene Berechnung im Sinne einer vorgespeicherten oder vorberechneten Bestimmung des oder der in dem Notensignal NS umfassten Töne erfolgen. Im zweiten Fall kann die Steuereinrichtung 120 einen entsprechenden Speicher umfassen; in dem für die unterschiedlichen Werte des Eingabesignals ES Kombinationen von diesen zugeordneten Tönen für das Notensignal NS abgespeichert ist. Dies kann beispielsweise in Form einer in dem betreffenden Speicher gespeicherten Tabelle geschehen. Hierbei kann es sich, je nach genauer Implementierung der Vorrichtung 100, um einen flüchtigen, einen nicht-flüchtigen oder einen fest programmierten Speicher handeln. Im Falle einer Implementierung eines flüchtigen oder eines nicht-flüchtigen Speichers kann es darüber hinaus ratsam sein, einen entsprechenden Prozessor oder ein anderes Rechenwerk im Rahmen der Steuereinrichtung 120 zu implementieren, welches die Vorberechnungen oder auch eine Kommunikation mit einem externen Gerät überwacht und abwickelt.
Bei dem optionalen Ausgang 130 kann es sich um verschiedene Ausgänge handeln, die dem entsprechenden Notensignal NS angepasst sein können. Handelt es sich beispielsweise bei dem Notensignal NS um ein MIDI-Signal, so kann es sich bei dem Ausgang 130 um eine entsprechende Steckverbindung zum Anschluss eines Empfängers der MIDI-Signale handeln. In Frage kommen als entsprechende Komponenten beispielsweise Synthesizer, Sampler oder andere Klangerzeuger, die in der Lage sind, MIDI-Signale zu verarbeiten und gegebenenfalls entsprechende Töne als elektrische, akustische, optische oder andere Signale zu erzeugen. Diese können optional auch kodiert oder anderweitig (vor-) verarbeitet sein. Ferner können selbstverständlich kann es sich bei dem Ausgang 130 auch um eine Ethernet-/IP-Schnittstelle handeln, bei dem beispielsweise das darauf aufbauende OSC-Protokoll (OSC = Open Sound Control) aufsetzt. Selbstverständlich können ferner proprietäre oder auch andere Standards zur Übermittelung der Notensignale verwendet werden.
Umfasst die Steuereinrichtung 120 hingegen beispielsweise selber einen entsprechenden Klangerzeuger in Form eines Synthesizers, Samplers oder einer anderen Klangerzeugungseinrichtung, so kann es sich bei dem Notensignal NS auch um ein in der Zeit-Domäne beheimatetes Signal handeln, also beispielsweise ein WAV-Signal oder ein anderes entsprechenden Audio-Signal handeln. Je nach konkreter Implementierung kann so das Notensignal NS beispielsweise auch blockorientiert bezüglich zeitlicher Abschnitte und/oder kodiert und/oder (vor-) verarbeitet sein.
Umfasst darüber hinaus gegebenenfalls als weitere optionale Komponenten die Steuereinrichtung 120 ebenfalls einen Verstärker und/oder einen oder mehrere Lautsprecher, so kann es sich bei dem Notensignal NS auch um akustische Schwingungen handeln, die der Benutzer der Vorrichtung 100 oder seiner Zuhörerschaft direkt hören können.
Als weitere optionale Komponente umfasst die Bedieneinrichtung 110 der Vorrichtung 100, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, eine Anzeigeeinrichtung 140. Die Anzeigeeinrichtung 140 ist hierbei ausgebildet, um wenigstens eines der Zuordnungsfunktion der Steuereinrichtung 120, der im Rahmen der Definitionsmenge der Zuordnungsfunktion definierten Basispunkte, des eingegebenen Punktes oder der eingegebenen Punkte anzuzeigen. Je nach konkreter Implementierung der Bedieneinrichtung 110 kann es sich bei der Anzeigeeinrichtung 140 um einen Bildschirm, ein LCD-Display, ein Feld aus Leuchtdioden, ein Feld optisch hervorhebbarer Tasten oder andere optisch hervorhebbare Anzeigeelemente handeln. Im Falle eines Touchscreens als Bedieneinrichtung 110 umfasst so die Anzeigeeinrichtung 140 die eigentlichen bildgebenden Elemente, wohingegen die Bedieneinrichtung neben diesen auch die berührungsempfindlichen Sensorelemente sowie die zugehörige Schaltung zur Bestimmung eines oder mehrerer Punkte auf Basis der Signale der Sensoren umfasst. Umfasst die Bedieneinrichtung 110 einzelne Tasten oder ein ganzes Tastenfeld, die jeweils optisch hervorhebbar sind, indem beispielsweise diese mit einer oder mehreren Farben erleuchtet werden, so umfasst die Anzeigeeinrichtung 140 die betreffenden Leuchtelemente. Bei diesen kann es sich um einzelne Lämpchen, LED-Elemente oder andere Leuchtelemente handeln.
Die Steuereinrichtung 120 generiert das Notensignal NS einerseits auf Basis des Eingabesignals ES und andererseits auf Basis der Zuordnungsfunktion. Die Zuordnungsfunktion ist über eine zweidimensionale Definitionsmenge definiert, die eine Tonigkeitsachse und eine Frequenzachse oder Tonhöheninformationsachse aufweist. Die Zuordnungsfunktion ordnet hierbei jedem Punkt entweder einen einzelnen oder keinen Ton zu. Die Definitionsmenge umfasst hierbei eine Vielzahl von Basispunkten, wobei jedem der Basispunkte genau ein Ton zugeordnet ist, welcher durch eine Tonigkeit und eine Frequenz eindeutig bestimmbar ist. Ein Ton der Frequenz 440 Hz, bei dem es sich definitionsgemäß um den Kammerton a (eingestrichenes a oder a' handelt), weist so die Tonigkeit a oder A auf. Entsprechend weist der Ton mit der Frequenz 220 Hz, bei dem es sich um das (ungestrichene) a handelt, ebenfalls die Tonigkeit a oder A auf. Analog weist der Ton mit der Frequenz 880 Hz, bei dem es sich um das zweigestrichene a (a") handelt, ebenfalls die Tonigkeit a auf.
Ein Ton ist also bezüglich seiner Frequenz im Falle eines reinen Tons (reine harmonische Schwingung oder Welle) bzw. über die Frequenz seiner Grundschwingung eindeutig bestimmt. Wie das vorangegangene Beispiel der verschiedenen Töne a gezeigt hat, ist die Angabe einer Tonigkeit alleine für einen Ton nicht eindeutig. Hier fehlt vielmehr wenigstens eine Angabe darüber, welcher Oktave der betreffende Ton der Tonigkeit angehört. Diese Information wird auch als Oktavierung bezeichnet. Somit kann alternativ ein Ton auch durch seine Tonigkeit und seine Oktavierung bestimmt werden. Die Angabe der Frequenz und die Angabe der Oktavierung stellen so Beispiele für Tonhöheninformationen dar.
Neben der bereits erwähnten Tonigkeit a oder A existieren 11 weitere, der chromatischen Tonleiter entstammenden Tonigkeiten, bei denen es sich genauer gesagt um die Tonigkeiten c, c#/db, d, d#, eb, e, f, f#/gb, g, g#/ab, a#/bb und b handelt. Die Tonigkeit a wird hierbei zwischen die beiden Tonigkeiten g#/ab und a#/bb einsortiert. Es ist an dieser Stelle anzumerken, dass für die Bezeichnung von Tonigkeiten die englische bzw. amerikanische Notation verwendet wird. Dadurch ergibt sich folgende Zuordnung von englischer zu deutscher Notation: c# → cis, d# → dis, ..., db → des, eb → es, .... Darüber hinaus entspricht das englische B dem deutschen H bzw. das englische Bb dem deutschen B.
Die jeweils um einen Halbton erhöhten Tonigkeiten, die auf die Endung "is" enden, werden entsprechend auch durch ein nachgestelltes "#" gekennzeichnet, während die um einen Halbton verringerten - und im Deutschen durch ein nachgestelltes "es" endenden - Tonigkeiten durch ein nachgestelltes "b" gekennzeichnet. Ähnliches gilt selbstverständlich ebenfalls für entsprechende Töne.
Im Rahmen von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung können jedoch auch andere Tonigkeiten verwendet werden, die entsprechende verwandtschaftliche Beziehungen zwischen Tönen angeben. So ist bei Ausführungsbeispielen es nicht zwingend notwendig, die 12 chromatischen Tonigkeiten zu verwenden. Es können vielmehr auch neue, beispielsweise zwischen den 12 chromatischen Tonigkeiten liegende Tonigkeiten verwendet werden.
Die Zuordnungsfunktion ist nun gerade so angelegt, dass jedem der Basispunkte mit einer Koordinate auf der Tonigkeitsachse ein Ton mit einer Tonigkeit zugeordnet ist, die alle anderen Töne ebenfalls aufweisen, die Basispunkten mit derselben Koordinate zugeordnet sind. Anders ausgedrückt sind allen Basispunkten Töne der gleichen Tonigkeit zugeordnet, die die gleiche Koordinate auf der Tonigkeitsachse aufweisen. Es existieren wenigstens zwei Basispunkte, die solche, identische Koordinate auf der Tonigkeitsachse aufweisen, jedoch unterschiedliche Koordinaten auf der Frequenz- oder Tonhöheninformationsachse haben. Die zugeordneten Töne können also beispielsweise eine oder mehrere Oktaven auseinander liegen.
Hinsichtlich von Intervallen bleibt noch anzumerken, dass Töne gegebenenfalls ein von ihren jeweiligen Tonigkeiten unterschiedliches Intervall aufweisen. Die Töne c' und e", also das eingestrichene c und das zweigestrichene e, weisen beispielsweise ein Intervall von mehr als einer Oktave auf. Aufgrund der Periodizität der Tonigkeiten bezüglich der Oktave weisen die zugehörigen Tonigkeiten c und e jedoch als Intervall eine große Terz auf. Aufgrund dieser Periodizität, die letztendlich dazu führt, dass bei der Betrachtung von Intervallen von Tonigkeiten beliebige Anzahlen "ganzer Oktaven" addiert oder subtrahiert werden dürfen, weisen die beiden Töne c' und a' ein Intervall einer großen Sexte auf. Die zugehörigen Tonigkeiten weisen diese auch auf. Darüber hinaus weisen diese aufgrund der mögliche Verschiebung der Oktavlage (Oktavierung) ferner das Intervall einer kleinen Terz auf, wenn dem Ton c' eine Oktave zugeschlagen wird. In diesem Fall ist das Intervall zwischen den Tönen a' und c" zu betrachten, welches 4 Halbtöne umfasst. Bei Tonigkeiten existiert folglich ein "kleinstes Intervall".
Um die Struktur der Zuordnungsfunktion näher zu erläutern, zeigt Fig. 2 eine vereinfachte Darstellung einer Zuordnungsfunktion einer Vorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Genauer gesagt zeigt Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Zuordnungsfunktion, die auf Basis einer zweidimensionalen, über ein kartesisches Koordinatensystem bestimmten Definitionsmenge definiert ist. Auf einer ersten Achse 200 werden die Tonigkeiten dargestellt. Die Achse 200 ist daher die bereits zuvor erläuterte Tonigkeitsachse 200. Bei der in Fig. 2 gewählten Darstellung handelt es sich hierbei um die y-Achse des Koordinatensystems. Selbstverständlich kann es sich auch bei anderen Zuordnungsfunktionen um die x-Achse handeln.
Die Zuordnung der Tonigkeiten zu einer geometrischen Position, also zu entsprechenden Koordinaten der Tonigkeitsachse, kann hierbei physikalischen Gesetzmäßigkeiten oder andere, als angenehm empfundenen Anordnungen folgen. Dies ist jedoch bei weitem kein zwingendes Merkmal. Vielmehr kann der Designer eines solchen Tonraums prinzipiell jede beliebige Tonigkeit prinzipiell an jeder beliebigen Stelle auf der Tonigkeitsachse 200 anordnen. Auch muss eine solche Anordnung nicht eindeutig sein. Es kann vielmehr eine Tonigkeit mehrfach auf der Tonigkeitsachse 200 angeordnet werden.
Das der Definitionsmenge zugrunde liegende Koordinatensystem weist ferner eine zweite Achse 210 auf, auf der die Töne angeordnet werden. Diese wird aus diesem Grund auch als Tonachse oder Frequenzachse bezeichnet. In manchen Ausführungsbeispielen kann es sich bei dieser Achse auch um eine Tonhöheninformationsachse handeln, auf der eine Tonhöhe aufgetragen ist.
Die einzelnen Frequenzen oder Töne können hierbei in einer der Tonhöhe entsprechenden Reihenfolge angeordnet werden. Auch wenn eine solche Anordnung bei manchen Anwendungsgebieten sich sicher als sehr sinnvoll erweisen kann, sind jedoch auch hier beliebige andere Tonauswahlen, Reihenfolgen und Anordnungen denkbar und in Anbetracht der angestrebten Anwendung realisierbar. Anders ausgedrückt kann auch auf der Frequenzachse 210 eine Anordnung der betreffenden Töne derart vollzogen werden, dass diese beispielsweise in absteigender Reihenfolge oder in einer beliebigen Reihenfolge angeordnet werden. Auch ist im Hinblick auf die Abstände, also die Skalierung der Frequenzachse eine beliebige Anordnung der Frequenzen bzw. der Töne möglich. Wie die weitere Beschreibung noch zeigen wird, sind somit nicht nur lineare oder logarithmische Anordnungen der Frequenzen und Töne möglich, sondern auch andere.
Wie bereits zuvor angedeutet wurde, handelt es sich bei der Darstellung in Fig. 2 um eine vereinfachte Darstellung einer Zuordnungsfunktion, bzw. des durch die Zuordnungsfunktion definierten Tonraums. So zeigt Fig. 2 lediglich eine einzelne Tonigkeit, die ausgehend von einer Grundfrequenz f den Frequenzen f, 2f, 4f, 8f, ... entspricht. Diese Tonigkeit ist bei der in Fig. 2 gezeigten Zuordnungsfunktion zweimal auf der Tonigkeitsachse 200 an einer ersten Stelle 220-2 und einer zweiten Stelle 220-2 aufgetragen. Diese Stellen werden auch als Tonigkeitslinien bezeichnet.
Sind die Tonigkeiten für einen Tonraum festgelegt und auf der Tonigkeitsachse 200 angeordnet bzw. dieser zugeordnet, so besteht ein zweiter Schritt darin, nun die geometrischen Positionen der (wirklichen) Töne zu bestimmen. Nach einer entsprechenden Definition bzw. Skalierung der Frequenzachse 210 wird für jede der beiden Tonigkeitslinien 220-1, 220-2 die Frequenzen bestimmt, die Tönen entsprechen, die zu den beiden Tonigkeitslinien 220-1, 220-2 gehören. Anders ausgedrückt werden bezogen auf die Frequenzachse 210 die zu den Tonigkeiten und deren Tonigkeitslinien 220 gehörenden Tonfrequenzen bestimmt.
Die Frequenz- oder Tonachse 210 kann so beispielsweise linear, logarithmisch oder auf einer anderen abweichenden Art und Weise angeordnet sein. Auch kann es in vielen Fällen ratsam sein, Frequenzen wenigstens geordnet anzuordnen, so dass auch Positionen dreier größer werdender Frequenzen auf der Frequenzachse 210 entsprechend in steigender oder fallender Richtung angeordnet sind. Hierbei ist es jedoch nicht notwendig, dass die einzelnen Frequenzen hinsichtlich ihres Abstandes voneinander auf einem Verhältnis oder einer Differenz der zugrunde liegenden Frequenzwerte beruht. Es sollte jedoch beachtet werden, dass es durchaus in Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ratsam sein kann, auch von dieser Ordnung abzuweichen. Sie stellt somit kein zwingendes Merkmal dar.
In Fig. 2 ist so ausgehend von der Grundfrequenz f zunächst auf der Frequenzachse 210 parallel zu der Tonigkeitsachse 200 für die Grundfrequenz f selbst eine Frequenzlinie 230-1 eingezeichnet. Bei der doppelten Grundfrequenz 2f ist entsprechend eine weitere Frequenzlinie 230-2, bei dem Dreifachen der Grundfrequenz 3f eine Frequenzlinie 230-3 und bei dem Vierfachen der Grundfrequenz 4f eine Frequenzlinie 230-4 in Fig. 2 eingezeichnet.
Basierend auf den Frequenzlinien 230, also den so gefundenen Tonfrequenzen 230-1 bis 230-4 werden diese durch eine entsprechende Tonlinie 240 angezeigt, sofern die zugehörigen Frequenzen Frequenzen der entsprechenden Tonigkeitslinien 220 entsprechen. Da mit jedem Wechsel der Oktave eine Verdopplung der Frequenz des betreffenden Tons einhergeht, handelt es sich also um die Frequenzen f, 2f, 4f, 8f usw. Entsprechend sind von den Frequenzlinien 230, die in Fig. 2 eingezeichnet sind, ebenfalls drei Tonlinien 240-1, 240-2, 240-3 gezeigt, die der durch Tonigkeitslinien 220 zugeordneten Tonigkeiten entsprechen. Die Frequenzlinie 230-1 entspricht so der Tonlinie 240-1, die Frequenzlinie 230-2 der Tonlinie 240-2 und die Frequenzlinie 230-4 der Tonlinie 240-3. Lediglich die Frequenzlinie 230-3, die der dreifachen Grundfrequenz 3f entspricht, stellt keine Tonlinie für die Tonigkeit dar. Diese entspricht vielmehr etwa einer Quint bezogen auf die Tonlinie 240-2 (Frequenz 2f).
Die Basistöne der Definitionsmenge der Zuordnungsfunktion bzw. ihre geometrische Position ergibt sich so als Schnittpunkt der betreffenden Tonigkeitslinien 220 und der zugehörigen Tonlinien 240. Entsprechend sind in Fig. 2 sechs Basispunkte 250 eingezeichnet, die jeweils an den Schnittpunkten der Tonigkeitslinien 220 mit den Tonlinien 240 angeordnet sind, die wiederum zu dieser Tonigkeit gehörenden Töne frequenzmäßig wiedergeben. Genauer gesagt sind beispielhaft in Fig. 2 ein Basispunkt 250-1 an der Schnittstelle der Tonigkeitslinie 220-1 und der Tonlinie 240-1 sowie ein zweiter Basispunkt 250-2 an einem Schnittpunkt der Tonigkeitslinie 220-2 und der Tonlinie 240-1 bezeichnet.
Die Verwendung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung in Form einer Vorrichtung 100 auf Basis einer Zuordnungsfunktion, wie sie beispielsweise in Fig. 2 gezeigt ist, ermöglicht so, dass Tonigkeiten und Töne aneinander gebunden werden können. so ist es z. B. möglich, durch Erhöhen oder Erniedrigen einer Tonigkeit alle davon abhängigen Töne ebenfalls entsprechend mit zu erhöhen oder zu erniedrigen. Ordnet man beispielsweise die Töne auf der Tonachse 210 in einer der Tonhöhe entsprechenden Reihenfolge an und legt eine beliebig geformte Auswahlfläche auf den so erzeugten Tonraum, so bietet dies die Möglichkeit, durch eine Verschiebung dieser Fläche entlang der Tonachse 210 automatisch die Umkehrungen des so gewählten Akkordes zu bilden. Im Falle einer Verschiebung entlang der Tonigkeitsachse 200 werden automatisch "günstige" Akkordverbindungen erzeugt, sofern die entsprechende Anordnung der Tonigkeiten dies ermöglicht. Je nach konkreter Anordnung der Tonigkeiten können so beispielsweise Quint-Parallelen oder auch andere unschön klingende Tonkombinationen vermieden werden.
Wie die weitere Beschreibung noch zeigen wird, macht sich gerade der letzte Effekt besonders positiv bemerkbar, wenn beispielsweise der darunter liegende Tonraum in eine andere Tonart transformiert wird. In diesem Fall werden auch automatisch sehr günstige und gut klingende Akkordkombinationen gebildet.
Bevor im Folgenden kurz einige mögliche Anordnungen von Tonigkeiten auf der Tonigkeitsachse 200 beschrieben und erläutert werden sollen, bietet es sich an, darauf hinzuweisen, dass, wenn auch in Fig. 2 eine kartesische Darstellung der der Zuordnungsfunktion zugrunde liegenden Definitionsmenge gewählt wurde, dies in vielen Fällen nicht notwendig ist. Unabhängig von einer Skalierung der eigentlichen Achsen handelt es sich bei einem kartesischen Koordinatensystem in zwei Dimensionen um einen Spezialfall eines zweidimensionalen affinen Koordinatensystems. Sowohl das kartesische Koordinatensystem als auch das affine Koordinatensystem können in zwei Dimensionen auf Basis zweier konstanter Einheitsvektoren e₁ und e₂ definiert werden. Mit den Koordinaten a₁ und a₂, bei denen es sich um reelle, rationale oder ganze Zahlen handeln kann, kann jeder Punkt in dem betreffenden Koordinatensystem durch einen Vektor r gemäß einer Gleichung $r = a_{1} e_{1} + a_{2} e_{2}$
beschrieben werden. Im Falle eines affinen Koordinatensystems und des kartesischen Koordinatensystems sind die beiden Einheitsvektoren e₁ und e₂ für alle Punkte des Koordinatensystems konstant. Das kartesische Koordinatensystem unterscheidet sich von dem affinen dadurch, dass, im Falle des kartesischen Koordinatensystems, die beiden Einheitsvektoren senkrecht aufeinander stehen. Diese Randbedingung ist im Falle des affinen Koordinatensystems nicht notwendig, so dass die beiden Einheitsvektoren beispielsweise auch ein "schiefwinkliges" Koordinatensystem mit Winkeln von weniger oder mehr als 90° bilden können.
Im Unterschied hierzu ändern sich beispielsweise die Richtungen der Einheitsvektoren und gegebenenfalls ihre Länge im Falle eines Polarkoordinatensystems. Hier zeigt einer der beiden Einheitsvektoren radial von dem Ursprung des Koordinatensystems weg, während der zweite Einheitsvektor, der zwar auf dem ersten in vielen Fällen senkrecht steht, sich jedoch hinsichtlich seiner Länge in Abhängigkeit von dem Abstand des betreffenden Punktes von dem Ursprung ändern kann. Somit sind in einem solchen Fall gegebenenfalls nicht nur die Richtungen, sondern auch die Längen der Einheitsvektoren e ₁ und e ₂ gerade nicht konstant. Auch wenn viele Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht nur auf Basis affiner oder kartesischer Koordinatensysteme implementiert werden können, werden im Folgenden jedoch insbesondere solche betrachtet, die auf einem affinen oder kartesischen Koordinatensystem beruhen.
Hinsichtlich der Anordnung der einzelnen Tonigkeiten auf der Tonigkeitsachse 200 bieten sich neben einer chromatischen oder diatonischen Anordnung ferner eine Anordnung gemäß des Quintenzirkels, einer Symmetriekreisanordnung (gemäß dem Symmetriekreismodell) oder einer Terzkreisanordnung (gemäß dem Terzkreismodell) an. Im Falle des Quintenzirkels lautet die Anordnung der Tonigkeiten in der Reihenfolge C - G - D - A - E - B - Gb/F#. Diese Anordnung entspricht dem halben Quintenzirkel der Dur-Tonarten in aufsteigender Anzahl der Tonerhöhungszeichen oder Kreuze (#). Ausgehend von C-Dur (ohne Vorzeichen) erhöht sich so die Anzahl der Kreuze bis Gb/F#-Dur auf sechs Kreuze. In entgegengesetzter Richtung des Quintenzirkels ergibt sich so die Tonigkeitsfolge C - F - Bb - Eb - Ab - Db - Gb/F#. Auch hier spiegelt die Reihenfolge der Tonigkeiten die Anzahl der Erniedrigungszeichen (b) der betreffenden Dur-Tonarten wider.
Analog ergibt sich im Hinblick auf die Moll-Tonarten ausgehend von der vorzeichenlosen α-Moll-Durtonleiter die Reihenfolge a - e - b - f# - c# - g# - eb/d#. Entsprechend ergibt sich ausgehend von der Tonart a-Moll in Richtung mit zunehmender Erniedrigungszeichen die Tonigkeitsabfolge a - d - g - c - f - bb - eb/d#. Hierbei werden Dur-Tonarten bzw. Dur-Akkorde mit großen Buchstaben bezeichnet und Moll-Tonarten bzw. Moll-Akkorde mit kleinen.
Das so genannte Terzkreismodell basiert auf einer abwechselnden Reihenfolge der Tonigkeiten in großen und kleinen Terzen. Hierdurch ergibt eine Kombination von Tönen mit benachbarten Tonigkeiten Dur- oder Moll-Akkorde. Entsprechend ergeben sich abwechselnd gemäß der nachfolgenden Auflistung der Tonigkeiten Dur- oder Moll-Akkorde. Aus diesem Grund werden die betreffenden Tonigkeiten mit großen oder kleinen Buchstaben und Bezeichnungen gekennzeichnet. Gemäß dem Terzkreismodell ergibt sich so eine Tonigkeitsreihenfolge C - e - G - b - D - f# - A - c# - E - g# - B - d#/eb - F#/Gb - bb - Db - f - Ab - c - Eb - g - Bb - d - F - a - C.
Neben dem Quintenzirkel und dem Terzkreismodell, die alle zwölf Tonigkeiten der chromatischen Tonleiter abdecken, gibt es ebenfalls Anordnungen von Tonigkeiten, die auf einer diatonischen Tonleiter basieren. Ein Beispiel stellt das so genannte Symmetriekreismodell dar, bei dem ebenfalls abwechselnd große und kleine Terzen aneinander angereiht werden. Lediglich bei einem Symmetrieton, der von dem Grundton der betreffenden Dur-Tonleiter oder Moll-Tonleiter im Abstand einer großen Sekunde beabstandet ist, treffen zwei kleine Terzen aufeinander. Im Falle einer C-Dur-Tonleiter ist somit der Symmetrieton bzw. die Symmetrietonigkeit D. Ausgehend hiervon ergibt sich somit die nachfolgende Tonigkeitsreihe: D - F - A - C - E - G - B - D. Für entsprechend andere Dur- oder Moll-Tonleiter ergeben sich durch eine entsprechende Transponierung der genannten Tonigkeiten die zugehörigen Tonigkeitsfolgen gemäß dem Symmetriekreismodell.
Wie bereits zuvor erläutert wurde, können die zugehörigen Tonigkeitslinien 220 auf der Tonigkeitsachse 200 beispielsweise gemäß einer der vorgenannten Tonigkeitsfolgen angeordnet werden. Selbstverständlich können auch hier abweichende Tonigkeitsfolgen, etwa eine Quartanordnung oder eine andere Anordnung, verwendet werden. Darüber hinaus ist es ebenfalls keine zwingende Voraussetzung, dass alle Tonigkeiten oder auch nur alle Tonigkeiten einer diatonischen Tonleiter auf der Tonigkeitsachse 200 angeordnet werden müssen. Im Hinblick auf die genaue geometrische Anordnung der Tonigkeitslinien 220 auf der Tonigkeitsachse 200 können diese äquidistant oder auch mit einem abweichenden Abstand implementiert werden.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in Form einer Vorrichtung 100 zum Erzeugen eines Notensignals NS auf eine manuelle Eingabe hin, sowie entsprechende Verfahren stellen somit ein möglichst allgemeines System zur Erzeugung beliebiger Tonräume dar, wobei das System - je nach konkreter Implementierung - die folgenden Eigenschaften berücksichtigen kann. Je nach konkreter Wahl der Tonigkeitsabfolge auf der Tonigkeitsachse 200 können psychoakustische Grundlagen der "Oktavähnlichkeit" berücksichtigt werden. Ebenso können Töne so angeordnet werden, dass durch ein Verschieben einer Selektionsfunktion in Form einer Fläche über den Tonraum Quintparallelen vermieden werden und möglichst "günstige Akkordverbindungen" gebildet werden.
Darüber hinaus können Ausführungsbeispiele ebenfalls derart implementiert werden, dass Umkehrungen von beliebigen Akkorden durch einfache geometrische Bewegungen erzeugt werden können. Beim Verschieben einer solchen Auswahlfläche besteht so die Möglichkeit, möglichst "günstige" Akkordverbindungen zu erzeugen, d.h. zwei durch Verschieben der Auswahlfläche erzeugte Akkorde belegen vergleichsweise eng benachbarte Frequenzbereiche auf der entsprechenden Achse. Darüber hinaus können entsprechende Systeme gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung gegebenenfalls nicht nur das Erhöhen eines einzelnen Tons ermöglichen, sondern alle Oktavierungen des jeweiligen Tons. Über die Flexibilität, die die Zuordnungsfunktion ermöglicht, besteht darüber hinaus die Möglichkeit, dass eine Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf Basis beliebiger Tonsysteme arbeiten kann.
So bietet beispielsweise die Verwendung eines affinen oder kartesischen Koordinatensystems, über dem die Definitionsmenge der Zuordnungsfunktion gegeben ist, die Möglichkeit gezielt Töne relativ leicht zu treffen, was einen Vorzug gegenüber anderen Koordinatensystemen darstellen kann.
Fig. 3a illustriert eine weitere Zuordnungsfunktion auf Basis eines affinen Koordinatensystems. Im Unterschied zu der Zuordnungsfunktion, wie sie in Fig. 2 gezeigt wurde, basiert die Zuordnungsfunktion aus Fig. 3a auf einem Koordinatensystem, bei dem die diesem zugrunde liegenden Einheitsvektoren gerade nicht einen rechten Winkel miteinander einschließen. Genauer gesagt zeigt Fig. 3a einen ersten Einheitsvektor 260, der die Richtung und die Einheit der Tonigkeitsachse 200, die in Fig. 3a auch mit T bezeichnet ist, wiedergibt. Die Frequenzachse 210 ist hierbei durch einen zweiten Einheitsvektor 270 hinsichtlich Richtung und Skalierung festgelegt. Beide Einheitsvektoren 260, 270 stehen gerade nicht senkrecht aufeinander.
Auf der Frequenzachse 210 sind bei der in Fig. 3a gezeigten Zuordnungsfunktion die Töne c' bis e" der diatonischen C-Dur-Tonleiter äquidistant aufgetragen. Gerade diese Auftragung der Frequenzachse 210 zeigt, dass sowohl die Töne im Hinblick auf die Frequenzachse 210 als auch analog die Tonigkeiten auf der Tonigkeitsachse 200 prinzipiell beliebig beabstandet und angeordnet sein können. Insbesondere ist im Hinblick auf die Frequenzachse 210 keine lineare oder logarithmische Auftragung zwingend erforderlich. So ist der Abstand zwischen den Tönen e' und f' auf der Frequenzachse 210 identisch zu dem der Töne c' und d', obwohl der Tonabstand bzw. das Intervall zwischen den beiden letztgenannten Tönen eine große Sekunde beträgt und das zwischen den beiden erstgenannten Tönen eine kleine Sekunde ist.
Auf der Tonigkeitsachse 200 ist, ausgehend von Tonigkeit C gemäß dem Quintenzirkel, eine Tonigkeitsabfolge ebenfalls äquidistant aufgetragen. Es ergibt sich somit die bereits zuvor genannte Tonigkeitsabfolge C - G - D - A - E - B.
Entsprechend dieser Auftragung auf der Tonigkeitsachse 200 und der Frequenzachse 210 ergeben sich entsprechende Tonlinien 240 und Tonigkeitslinien 220, von denen zur besseren Illustration lediglich die Tonigkeitslinie der Tonigkeit D und die Tonlinie des Tons d' als solche bezeichnet sind. Die weiteren sind entsprechend parallel verschoben. An den zugehörigen Schnittlinien von Tonigkeitslinie 220 und Tonlinie 240 sind wiederum die Basispunkte 250 angeordnet. Auch hier ist zur Vereinfachung der Darstellung lediglich der Basispunkt 250 mit einem Bezugszeichen versehen, der am Kreuzungspunkt der Tonigkeitslinie für die Tonigkeit D und den Ton d' angeordnet ist.
Fig. 3a illustriert ferner, dass auch Punkten, bei denen es sich nicht um Basispunkte 250 handelt, Töne zugeordnet werden können. So ist allen als schwarze Punkte gezeichneten Basispunkten 250 der in Fig. 3a gezeigten Definitionsmenge ein einfach zusammenhängendes Gebiet 280 zugeordnet, innerhalb dessen jedem Punkt der gleiche Ton zugeordnet ist, der auch dem entsprechenden, einfach zusammenhängenden Gebiets 280 angehörigen Basispunkt 250 zugeordnet ist. Anders ausgedrückt ist jedem Punkt der Definitionsmenge, der kein Basispunkt ist, entweder kein Ton zugeordnet oder ein einem Basispunkt zugeordneter Ton zugeordnet. Bei der in Fig. 3a gezeigten Zuordnungsfunktion existiert ferner ein Punkt, der kein Basispunkt 250 ist und dem ein Ton zugeordnet ist. Ein solcher Punkt, wie er beispielsweise als Punkt 290 eingezeichnet ist, gehört dem einfach zusammenhängenden Gebiet 280 an, in dem ferner der Basispunkt 250 liegt, der auf der Schnittlinie Tonlinie für den Ton e" und der Tonigkeitslinie der Tonigkeit E liegt. Mit anderen Worten ist auch dem Punkt 290 der Ton e" mit der Tonigkeit E zugeordnet.
In einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung liegt in jedem solchen einfach zusammenhängenden Gebiet genau ein Basispunkt 250. Bei anderen liegen innerhalb eines solchen einfach zusammenhängenden Gebiets lediglich Basispunkte, denen die gleiche Tonigkeit und der gleiche Ton zugeordnet sind.
Fig. 3a illustriert darüber hinaus, dass gegebenenfalls unterschiedlichen Basispunkten 250 auch unterschiedlich geformte bzw. sich anderweitig unterscheidende einfach zusammenhängende Gebiete 280, 280' zugeordnet sein können. So ist in Fig. 3a den Tönen c" und d" jeweils optional ein abweichendes einfach zusammenhängendes Gebiet 280' zugeordnet, die sich auf einer direkten Verbindungslinie der beiden Basispunkte 250 sehr nahe kommen, sich jedoch hinsichtlich keines Punktes überlappen. Diese Variante der einfach zusammenhängende Gebiete 280' illustriert, dass Punkten der Definitionsmenge durchaus auch Töne zugeordnet sein können, die nicht zu ihrer Koordinate hinsichtlich der Tonigkeitsachse 200 "passen". So ist dem Schnittpunkt der Tonlinie des Tons c" mit der Tonigkeitslinie G, wo sich kein Basispunkt 250 befindet, aufgrund seiner Position innerhalb des einfach zusammenhängenden Gebiets 280' der Ton c" zugeordnet. Dies steht jedoch nicht im Widerspruch zu der vorangegangenen Definition der Zuordnungsfunktion.
Je nach konkreter Implementierung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung in Form einer Vorrichtung 100 zum Erzeugen eines Notensignals kann dieses Notensignal NS ebenfalls eine Lautstärkeinformation bezüglich eines oder mehrerer Töne umfassen. Abgesehen von einer individuellen Zuordnung der entsprechenden Lautstärkeinformationen, die beispielsweise die Hörcharakteristik des menschlichen Ohrs berücksichtigen kann, ist auch eine Zuordnung der entsprechenden Lautstärkeinformation für das vollständige zusammenhängende Gebiet 280, das einem Basispunkt 250 zugeordnet ist, möglich. Fig. 3b zeigt so zwei mögliche Einzeltonlautstärkefunktionen 300, 300', die über einen Abstand r von einem Basispunkt 250 jedem Punkt innerhalb des entsprechenden zusammenhängenden Gebiets 280 neben dem Ton auch eine Lautstärkeinformation I zuordnet. Dem Wert r = 0 ist hierbei der jeweilige Basispunkt 250 selbst zugeordnet. In der praktischen Umsetzung ist es auch möglich, die Auswahlfläche an jedem Punkt mit einer Gewichtungsinformation zu belegen. Die tatsächliche Gesamt-Lautstärkeinformation ergibt sich dann aus dem Produkt der Gewichtungsinformation mit der dem entsprechenden Punkt der Definitionsmenge zugeordneten Lautstärkefunktion.
Wie Fig. 3b auch illustriert, sind hierbei unterschiedliche einzelne Tonlautstärkefunktionen 300 implementierbar. Während die einzelne Tonlautstärkeinformation 300 einen glockenförmigen Verlauf aufweist, handelt es sich bei der Einzeltonlautstärkeinformation 300' um eine Rechteckfunktion. Eine Größe der betreffenden einfach zusammenhängenden Gebiete 280 kann so beispielsweise durch eine Ausdehnung der Einzeltonlautstärkefunktion 300 bestimmt sein. Je nach Implementierung kann ein Benutzer gegebenenfalls eine solche Lautstärkeinformationsverteilung ein- oder ausschalten, aus einer Mehrzahl entsprechender Wählen oder auch eine oder mehrere frei definieren. Eine delta- oder Diracförmige Einzeltonlautstärkefunktion 300 oder eine punktförmige Einzeltonlautstärkefunktion 300 kann so einem "Ausschalten" derselben entsprechen.
Selbstverständlich können auch andere als kreisförmige einfach zusammenhängende Gebiete 280 definiert werden. So besteht beispielsweise die Möglichkeit, die Definitionsmenge auf Basis der Einheitsvektoren 260, 270 oder auf Basis anderer geometrischer Formen aufzuteilen und entsprechende Einzeltonlautstärkefunktionen 300 den entsprechenden Basispunkten 250 zuzuordnen. So besteht beispielsweise im Falle der in Fig. 3a gezeigten Zuordnungsfunktion die Möglichkeit, ein einfach zusammenhängendes Gebiet 280" zu definieren, das sich ausgehend von dem betreffenden Basispunkt 250 in beide Richtungen jeweils um einen Einheitsvektor oder um eine oder mehrere andere Längen in beide Richtungen erstreckt. Ein solches einfach zusammenhängendes Gebiet 280" ist in Fig. 3a für den dem Ton g' zugeordneten Basispunkt 250 eingezeichnet.
Je nach konkreter Implementierung, wenn beispielsweise mehr als ein Punkt gewählt ist, dem sowohl eine Lautstärkeinformation als auch der gleiche Ton zugeordnet ist, kann eine effektive Lautstärkeinformation für den betreffenden Ton durch Summation über alle betreffenden, ausgewählten Punkte, durch Mittelung, durch Maximalwertbestimmung oder eine andere entsprechende Berechnung bestimmt werden.
Fig. 4a zeigt eine weitere Darstellung einer Zuordnungsfunktion auf Basis eines zweidimensionalen kartesischen Koordinatensystems. Auch in diesem Fall sind zur Vereinfachung der Darstellung nicht alle Tonlinien 240, Tonigkeitslinien 220 und Basispunkte 250 mit entsprechenden Bezugszeichen gekennzeichnet. Genauer gesagt ist lediglich die der Tonigkeit b zugeordnete Tonigkeitslinie 220 und der Ton b' Tonlinie 240 gekennzeichnet. Die Tonigkeiten sind auf der Tonigkeitsachse 200 für die diatonische C-Dur-Tonleiter gemäß dem Symmetriekreismodell angeordnet. Auf der Ton - oder Frequenzachse 210 sind die Töne der C-Dur-Tonleiter frequenzmäßig in aufsteigender Ordnung angeordnet. Abgesehen von den bereits zuvor erläuterten Abweichungen hinsichtlich der diatonischen Tonleiter und der variierenden Intervalle zwischen benachbarten Tönen derselben ist somit die Auftragung auf der Frequenzachse 210 im Wesentlichen logarithmisch. Anders ausgedrückt entsprechen die geometrischen Abstände nicht den realen Tonabständen, da Halb- und Ganztonschritte den gleichen Abstand haben. Jede beliebige andere Anordnung, also insbesondere eine nicht geordnete Anordnung, kann hier jedoch ebenso implementiert werden.
Auf der Tonigkeitsachse 200 sind ebenfalls die Tonigkeiten der C-Dur-Tonleiter angeordnet, jedoch in der Reihenfolge des Symmetriekreismodells. Die Tonigkeit d, welche den Symmetrieton der C-Dur-Tonleiter darstellt, ist entsprechend zweimal vorhanden. Die zugehörigen Tonigkeitslinien 220 stellen den Anfang und das Ende der in Fig. 4a dargestellten Tonigkeitsmenge dar.
Die Kreise repräsentieren die Basispunkte 250 der Zuordnungsfunktion, also die realen geometrischen Tonraum-Positionen der auf der Tonachse 210 angeordneten Töne. Diese ergeben sich wiederum aus den Schnittpunkten der zugehörigen Tonigkeitslinien 220 und Tonlinien 240.
Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 kurz erläutert wurde, ist die Bedieneinrichtung ausgebildet, um es dem Benutzer derselben zu ermöglichen, einen oder mehrere Punkte in Form des Eingabesignals an die Steuereinrichtung 120 zu übergeben. Neben einer direkten Anwahl der betreffenden Punkte, beispielsweise durch Drücken von Tasten, ist so auch eine Übergabe mehrerer Punkte in Form der Definition einer Fläche möglich. Eine solche Fläche wird auch als Auswahlfläche, Selektionsfläche oder als Selektionsfunktion bezeichnet. Das Eingabesignal umfasst so je nach konkreter Implementierung Informationen bezüglich aller oder herausragender Punkte, die innerhalb der betreffenden Fläche liegen.
Bei der in Fig. 4a gezeigten Situation ist eine rechteckige Selektionsfunktion bzw. Fläche 310 definiert und ausgewählt worden, die den Akkord C-Dur in der ersten Umkehrung (e' - g' - c") bezeichnet. Somit gibt die Steuereinrichtung 120 in dem Fall, dass die Zuordnungsfunktion nur den Basispunkten die entsprechenden Töne zuordnet, genau diese Töne optional erweitert um entsprechende Lautstärkeinformationen als Notensignal aus.
Fig. 4b zeigt die gleiche Zuordnungsfunktion, bei der jedoch im Vergleich zu der in Fig. 4a gezeigten Darstellung die Fläche 310 entlang der Tonachse 210 verschoben wurde, um die Fläche 310' zu erhalten. Durch das im Rahmen der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung implementierte Tonraum-Definitionsprinzip wird hierdurch automatisch die nächste Umkehrung des zuvor definierten Akkordes erzeugt. Genauer gesagt handelt es sich hierbei um die zweite Umkehrung des C-Dur-Akkords mit den Tönen g' - c' - e".
Auch Fig. 4c zeigt die zuvor erläuterte Zuordnungsfunktion, bei der die Auswahlfläche 310' aus Fig. 4b in Richtung der Tonigkeitsachse 200 verschoben wurde. Aus dem Akkord C-Dur in der zweiten Umkehrung (g' - c" - e") wurde so automatisch der am nächsten und günstigsten gelegenen a-Moll-Akkord in Grundstellung erzeugt (a' - c" - e"). Das Prinzip der günstigen Akkordverbindung ergibt sich automatisch auch für andere Tonräume, z.B. die auch dissonante oder sehr spannungsgeladene Tonkombinationen enthalten.
Wie die Darstellung der unterschiedlichen Flächen 310 in den Fig. 4a bis 4c illustriert haben, ergibt die Anordnung der Töne über die Basispunkte 250 in einem affinen oder kartesischen Koordinatensystem, dass manchmal synonym auch als xy-Anordnung bezeichnet wird, eine erhebliche Vereinfachung und Verbesserung der Spielbarkeit eines Musikinstruments mit einer entsprechenden Bedieneinrichtung 110. Eine solche Verbesserung kann beispielsweise im Zusammenhang mit berührungsempfindlichen Flächen (Touch-Flächen) basierten Eingabemedien realisiert werden.
Tonigkeitsintervalle und Frequenzintervalle bzw. Tonintervalle werden so zu Begrenzungen einer rechteckförmigen oder einer gleichschenklig trapezförmigen Auswahlfläche 310. Wie dies auch im Zusammenhang mit den Fig. 4a bis 4c gezeigt wurde, kann hier bei einer Referenztonigkeit für die aktuelle Tonart, die auch Skale genannt wird, auf die Mitte der der Zuordnungsfunktion zugrunde liegenden Definitionsmenge gelegt werden. Bei der in Fig. 4a bis 4c gezeigten Darstellung der Zuordnungsfunktion handelt es sich hierbei um den Grundton bzw. die Grundtonigkeit C der C-Dur-Tonart. Die Symmetrietöne bzw. Symmetrietonigkeiten d bzw. D begrenzen hier die dargestellte Definitionsmenge. Alternativ ist es beispielsweise auch möglich, den Symmetrieton, also die Tonigkeit D bzw. d als zentrale Tonigkeitslinie 220 der Zuordnungsfunktion zu wählen.
Neben den beschriebenen Tonigkeitsanordnungen gemäß dem Terzkreismodell oder dem Symmetriekreismodell, sowie der chromatischen oder diatonischen Tonleiter und dem Quintenzirkel, können selbstverständlich die Tonigkeiten auch in beliebigen anderen Anordnungen auf der Tonigkeitsachse verteilt werden. So besteht beispielsweise die Möglichkeit, die Tonigkeiten im Abstand großer Terzen, kleiner Terzen oder auch entsprechenden der ganzen Tonreihe anzuordnen. Die genaue Position der Basispunkte 250 ergibt sich wie bereits zuvor beschrieben auf Basis der Schnittpunkte von Tonlinien 240 und Tonigkeitslinien 220.
Im Rahmen der Implementierung eines solchen Musikinstruments können selbstverständlich auch die beiden Achsen vertauscht werden. Anders ausgedrückt können je nach Anwendungsfall die x-Achse und die y-Achse gegeneinander vertauscht sein, so dass die Tonachse bzw. die Frequenzachse als y-Achse und die Tonigkeitsachse als x-Achse verwendet wird. Selbstverständlich können hier auch Spiegelungen verwendet werden.
Wie die Darstellung der Fig. 4a bis 4c gezeigt haben, sind Umkehrungen, Oktavvariation und Transformationen zwischen verschiedenen Klängen für den Benutzer einer Vorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung leicht realisierbar. Oktav bzw. von der Tonalität her ähnliche Klänge lassen sich sehr leicht erzeugen.
So besteht weiter die Möglichkeit, optional eine Ton-Abstandsausgleichsfunktion zu implementieren. Die Abstände der Töne können so auf der Oberfläche der Bedieneinrichtung 110, sofern diese eine Anzeigeeinrichtung 130 aufweist, realen Intervall-Abständen gemäß angeordnet werden. Es mag jedoch gerade "in der Hitze des Gefechts", während des Spielens, praktisch sein, wenn zwei benachbarte Töne oder Tonigkeiten im gleichen Abstand auf der Oberfläche des Instruments repräsentiert werden. Damit sind die Töne leichter zugänglich.
Es besteht daher die Möglichkeit, die bereits genannte Ton-Abstandsausgleichsfunktion zu implementieren, welche die unterschiedlichen Intervall-Abstände auf ein gleichabständiges, äquidistantes Raster quantisiert. Hierdurch besteht also beispielsweise die Möglichkeit, durch die Ton-Abstandsausgleichsfunktion oder eine andere, entsprechenden Anordnungen der Tonigkeiten und Töne in Form der Basispunkte über der Definitionsmenge der Zuordnungsfunktion die folgende Situation während des Spielens zu umgehen: Wird - als ein Beispielproblem - das Tonigkeitsintervall so eingestellt, dass er einem Intervall einer kleinen Terz entspricht, so wird im Allgemeinen zunächst auch genau die kleine Terz erklingen. Verschiebt man nun die Auswahlfläche auf das nächste Intervall im Rahmen einer Terzkreisanordnung oder Symmetriekreisanordnung, so wird nur noch ein einzelner Ton gespielt, da in diesen Tonigkeitsanordnungen beispielsweise das nächste Intervall eine große Terz darstellt. Der zweite Ton "fällt" somit nicht mehr in die zuvor definierte Auswahlfläche. Der zweite Ton wird also nicht mehr durch die zuvor definierte Auswahlfläche überstrichen. Dies kann sich im Spiel sehr problematisch auswirken.
Durch die zuvor beschriebene Angleichung der geometrischen Repräsentation unterschiedlicher Intervalle, beispielsweise durch Einführung äquidistanter Abstände von Tönen und Tonigkeiten wird dieses Problem gelöst. Eine Analogie hierzu ist bei der Klaviatur zu finden, wo in der Tonart C-Dur die Ganztonschritte c - d, d - e, f - g, g - a, a - b sowie der Halbtonschritt b - c und e - f durch gleiche Tastenbreiten repräsentiert werden.
Eine häufig bei Musikstücken auftretende Situation ist die, dass die zugrunde liegende Tonart geändert, also transponiert wird. Um solche Tonartänderungen zu ermöglichen, besteht die Möglichkeit, diese auf zwei Arten zu implementieren. Je nach konkreter Spielsituation kann es für den Benutzer beispielsweise eine große Erleichterung sein, wenn dieser eine permanente Tonartänderung vornehmen kann. Andererseits besteht auch die Möglichkeit, dass lediglich eine kurzzeitige, temporäre Transposition der Tonart angestrebt ist, so dass die Tonartänderung eher temporär ausgeführt sein sollte. Selbstverständlich können auch Mischformen auftreten und implementiert werden.
Bei der permanenten Tonartänderung wird der komplette Tonraum "umgebaut", so dass der Referenzton der neuen Tonart, also beispielsweise der Grundton oder der Symmetrieton der betreffenden Tonart, an der entsprechenden Referenzposition auf der Touch-Oberfläche, also der Mitte der entsprechenden Achsen positioniert wird. Entsprechend können alle anderen Töne und Tonigkeiten in Bezug auf diesen Referenzton umpositioniert werden.
Um solche unterschiedlichen Varianten zum Wechsel der Tonart zu implementieren, existieren im Falle der permanenten Tonartänderungen zwei weitere Untervarianten. Wird ein Absolut-Tonart-Speicher implementiert, so kann in diesem beispielsweise ein Zahlenwert abgelegt werden, der eine Tonart absolut repräsentiert. So ist es möglich, die betreffende Tonart durch ganzzahlige Werte zwischen -6, ..., 0, ..., +6 gemäß der Anordnung des Quintenzirkels zu definieren. Positive Ziffern entsprechen in diesem Fall der Anzahl der Tonerhöhungszeichen (#) der betreffenden Tonart, während negative Zahlen die entsprechende Anzahl von Tonerniedrigungszeichen (b) darstellen. Über die Zahlen -6 bis +6 können so die Tonarten Gb-Dur über C-Dur bis hin zu F#-Dur (=Gb-Dur)bezeichnet werden.
Darüber hinaus kann optional, ergänzend oder alternativ ein Relativ-Tonart-Speicher implementiert werden, in dem ein entsprechender Zahlenwert abspeicherbar ist, der eine Tonart relativ zu einer absolut bestimmten Tonart bezeichnet. Wird beispielsweise als aktuelle absolute Tonart die Tonart G-Dur gewählt, die gegenüber C-Dur (ohne Vorzeichen) ein Erhöhungszeichen (#) aufweist, also gemäß der obigen Erläuterung und dem Quintenzirkel dem Zahlenwert +1 entspricht, kann durch Auswahl der Relativtonart +4 ausgehend von dieser die Grundtonart der Zuordnungsfunktion neu definiert werden. Aus diesen beiden Tonarten ergibt sich die Zieltonart B-Dur, die 5 Tonerhöhungszeichen (#) aufweist, die sich aus der Addition der entsprechenden Zahlenwerten ergibt (+1 + (+4) = +5).
In diesem Zusammenhang bietet es sich an, darauf hinzuweisen, dass aufgrund der Periodizität des Quintenzirkels und der Tatsache, dass die beiden Tonarten Gb-Dur (-6) und F#-Dur (+6) unter der Annahme oder Voraussetzung einer gleichtemperierten Stimmung identisch sind, beliebige Vielfache der Zahl 12 abgezogen oder addiert werden können. Bei der Berechnung der Zieltonigkeit kann also eine Summation Modulo-12 (mod 12) angewendet werden.
Ein solcher relativer Tonartwechsel kann beispielsweise dadurch von dem Benutzer hervorgerufen werden, indem dieser entsprechende Bedienelemente betätigt, was zu einem Abspeichern des entsprechenden Zahlenwertes im Relativ-Tonartspeicher führt. Die sich ergebende Tonart kann dann - wie ausgeführt - aus der Summe zwischen Absolut- und Relativtonart ermittelt werden. Den entsprechenden Bedienelementen sind folglich Relativ-Tonart-Zahlenwerte zugeordnet.
Konkret kann dies beispielsweise durch Implementierung von 13 Bedienelementen ausgeführt werden, wobei jedes der Bedienelemente eine der Tonarten von Gb-Dur (-6) bis F#-Dur (+6) repräsentiert. Die Reihenfolge der Bedienelemente entspricht hierbei beispielsweise der Quintreihenfolge des Quintenzirkels. Zwei benachbarte Bedienelemente repräsentieren zwei Tonarten im Quintabstand. Auch eine chromatische Reihenfolge ist grundsätzlich problemfrei implementierbar. In diesem Fall würden zwei benachbarte Bedienelemente einem Tonartwechsel entsprechen, wobei die entsprechenden Basistöne im Halbtonabstand angeordnet sind. Auch in diesem Fall kann gegebenenfalls eine Modulo-12-Summation bei der Bestimmung der Zieltonart aus Relativ-Tonart und Absolut-Tonart zugrunde gelegt werden.
Hinsichtlich der Anordnung der Bedienelemente ist eine kreisförmige Anordnung gemäß dem Quintenzirkel möglich. Aufgrund der bereits zuvor beschriebenen Gleichheit der beiden Tonarten Gb-Dur und F#-Dur kann im vorliegenden Fall gegebenenfalls anstelle von 13 Tonartbedienungselementen eines eingespart werden, so dass lediglich 12 Tonartbedienungselemente kreisähnlich entsprechend des Quintenzirkels angeordnet werden.
Auch eine lineare Anordnung in Form von 13 Bedienelementen, beispielsweise Tasten oder anderen Schaltflächen, denen die Zahlenwerte -6, ..., 0, ..., +6 zugeordnet sind, sind möglich. Eine solche Anordnung zeigt Fig. 5a, bei der jede Taste eine Tonart zwischen Gb-Dur und F#-Dur repräsentiert. Fig. 5a zeigt so also eine Tonartwechselbedieneinrichtung 320 mit den zuvor bezeichneten 13 Bedienflächen 330 -(-6), ..., 330-0, ... 330-(+6).
Fig. 5b zeigt eine weitere Ausführungsform von Tonartwechselbedieneinrichtungen 320, bei denen insgesamt 14 Bedienflächen 330 in zwei 7er-Reihen angeordnet sind. Im Falle der oberen Reihe von Bedienelementen 330-0 bis 330-(+6) steigt die Tonart in Quinten gemäß dem Quintenzirkel an. Im Falle der unteren Reihe mit den Bedienflächen 330'-0 bis 330-(-6) fällt die betreffende Tonart entsprechend in Quinten. Beide Tastenreihen beginnen bei der aktuellen Tonart, so dass die beiden Bedienflächen 330-0 und 330'-0 jeweils der aktuellen Tonart entsprechen.
Selbstverständlich können die in den Fig. 5a und 5b gezeigten Tonartwechselbedieneinrichtungen 320 auch in entsprechenden umgedrehten Varianten und geometrisch anderen Anordnungen implementiert werden. So können beispielsweise die Bedienelemente 330 auch halbkreisförmig oder auf Basis einer Ellipse oder eines Ausschnitts einer Ellipse angeordnet werden. Im Falle einer zweireihigen Anordnung kann auch hier gegebenenfalls eine gekrümmte, zweireihige Anordnung implementiert werden.
Hierbei besteht die Möglichkeit, die eben beschriebene Tonartwechselfunktion auf Basis unterschiedlichen Varianten zu implementieren, die auch als "Ausrichtung" und "Nicht-Ausrichtung" bezeichnet werden. Um dies näher zu erläutern, ist in Fig. 6 wiederum eine Zuordnungsfunktion mit einer Vielzahl von Tonigkeitslinien 220 und Tonlinien 240 dargestellt, von denen der besseren Übersicht halber lediglich die Tonigkeitslinie C und die Tonlinie c mit Bezugszeichen bezeichnet sind. An ihrem Schnittpunkt liegt der Basispunkt 250, dem der entsprechende Ton C zugeordnet ist.
Der Vollständigkeit halber bietet es sich an, an dieser Stelle darauf hinzuweisen, dass die Tonigkeitsachse 200, die in Fig. 6 nicht explizit dargestellt ist, entsprechend dem Terzkreismodell geordnet ist. Die Frequenzachse oder Tonachse 210, die ebenfalls als solche in Fig. 6 nicht explizit eingezeichnet ist, umfasst die Töne c - g'.
Die Definitionsmenge der Zuordnungsfunktion weist hierbei ein Raster mit einer Mehrzahl von Rasterlinien parallel zu der Tonigkeitsachse, also einer Mehrzahl von Tonlinien 240, und einer Mehrzahl von Rasterlinien parallel zu der Frequenzachse oder Tonachse, also einer Mehrzahl von Tonigkeitslinien 220 auf. Die Basispunkte sind an den Schnittpunkten der Rasterlinien angeordnet. Bei dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Raster bezüglich der Tonigkeitsachse und bezüglich der Frequenzachse äquidistant ausgelegt. Allgemein gesprochen ist also die Definitionsmenge derart ausgebildet, dass das Raster zwischen den Rasterlinien bezüglich der Tonigkeitsachse, bezüglich der Frequenzachse oder bezüglich der Tonigkeitsachse und der Frequenzachse regelmäßige Abstände aufweist.
Zurück zu den verschiedenen, zuvor angesprochenen Varianten der Tonartwechselfunktion. Im Fall der auch als "Ausrichtung" bezeichneten Variante wird ein Wechsel auf eine neue Tonart derart ausgeführt, dass der Symmetrieton der neuen Tonart auf der Bedienoberfläche genau an derselben Stelle positioniert wird wie der Symmetrieton der alten Tonart. Wechselt also beispielsweise der Benutzer von der C-Dur-Tonart zu der Eb-Dur-Tonart, so erklingt an der Stelle des ehemaligen C-Dur-Akkords im Falle einer entsprechenden Auswahl anschließend ein Eb-Dur-Akkord.
In Fig. 6 ist die Ausgangsposition durch die Fläche 310 dargestellt. Die Fläche 310 erstreckt sich hierbei derart, dass die Töne C - e - G auf Basis ihrer entsprechenden Basispunkte 250 ausgewählt sind. Die Fläche 310 illustriert so die Situation, dass ein C-Dur-Akkord auf Basis der ursprünglichen Tonart C-Dur ausgewählt ist.
Im Folgenden wird der Wechsel der Tonart in den unterschiedlichen Varianten weiterhin auf Basis von Fig. 6 erläutert, wobei die Konsequenzen des Wechsels durch eine Verschiebung der Fläche 310 dargestellt werden. Diese Darstellung ist lediglich zur besseren Darstellung gewählt worden. Bei vielen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung bleibt die Fläche 310 an sich bestehen, die ja über die Bedieneinrichtung 110 definiert ist. Es kommt vielmehr nicht zu einer Verschiebung der Fläche 310, sondern zu einer Verschiebung der Zuordnungsfunktion bzw. der ihr zugrunde liegenden Definitionsmenge. Die im Folgenden beschriebene Verschiebung der Fläche 310 kann somit äquivalent als eine Verschiebung in entgegengesetzter Richtung um die gleiche Länge der Zuordnungsfunktion bzw. der ihr zugrunde liegenden Definitionsmenge verstanden werden. Hierbei handelt es sich also lediglich um zwei, den gleichen Sachverhalt beschreibende, jedoch leicht unterschiedliche Betrachtungsweisen des gleichen Phänomens und der gleichen Konsequenzen.
Wird nun, wie oben beschrieben, die Tonart im Rahmen der Alternative der "Ausrichtung" von C-Dur nach Eb-Dur gewechselt, wird der der Zuordnungsfunktion zugrunde liegende Tonraum derart manipuliert, dass der Symmetrieton bzw. die Symmetrietonigkeit der Tonart Eb-Dur an der Stelle zu liegen kommt, wo vorher der betreffende Symmetrieton oder die betreffende Symmetrietonigkeit der Tonart C-Dur war.
Alternativ kann der Tonraum hierbei häufig nur in Richtung der Tonigkeitsachse verschoben werden, so dass die Symmetrietonigkeit der neuen Tonart an der Stelle der Symmetrietonigkeit der alten Tonart liegt. Die Positionen der Symmetrietöne (Tonigkeitsachse) können hierbei gegebenenfalls nicht verändert werden. Dies wird getan, um ungünstige Quintparallelen zur vermeiden. Weiterhin kann die Auswahlfläche so groß gemacht, dass sie in jedem Fall drei Töne umschließt. Bei einer Verschiebung von Tonigkeits- und Frequenzachse kann sich so aus c' - e' - g' ein Dreiklang eb' - g' - bb' ergeben. Im Falle einer Verschiebung der Tonigkeitsachse allein kann so aus c' - e' - g' ein b - eb' - g' werden.
Bei der in Fig. 6 gewählten Darstellung entspricht dies einer Verschiebung der Fläche 310 um einen Vektor 340-1, so dass die Fläche 310 in die Fläche 310' überführt wird. Wie zuvor erläutert wurde, entspricht dies gerade einer Verschiebung der Zuordnungsfunktion bzw. der ihr zugrunde liegenden Definitionsmenge in entgegengesetzter Richtung um den gleichen Betrag. Im Rahmen der oben genannten Alternative würde in diesem Fall der Vektor 340-1 ebenfalls senkrecht nach unten zeigen, jedoch würden die Tonigkeiten Eb, g und Bb umfasst sein.
Im Rahmen des Tonartwechsels in der Variante der Ausrichtung kann also die Zuordnungsfunktion sowohl hinsichtlich der Tonigkeitsachse 200 als auch der Tonachse 210 verschoben werden. Die Zuordnungsfunktion wird hierbei entlang der Tonachse 210 entsprechend dem zwischen den Grundtönen der betreffenden Tonleitern liegenden Intervall verschoben. Entlang der Tonigkeitsachse wird die Zuordnungsfunktion derart verschoben, dass an die Stelle der ursprünglichen Tonigkeit des Grundtons der ursprünglichen Tonart die Tonigkeit des Grundtons der neuen Tonart zum Liegen kommt. Zusammenfassend wird also in dieser Variante die Zuordnungsfunktion derart verschoben, dass an der Stelle des Grundtons der ursprünglichen Tonart der Grundton der neuen Tonart zum Liegen kommt. Wie dies auch Fig. 6 zeigt, erklingt somit durch Übergang der Fläche 310 in die Fläche 310' nun der Akkord Eb-Dur.
Im Falle der Variante ohne Ausrichtung, also im Fall der "Nicht-Ausrichtung" auf die neue Tonart stellt sich die Situation anders dar. In diesem Fall bleiben gemeinsame Töne der beiden beteiligten Tonarten, nämlich der ursprünglichen Tonart und der neuen Tonart, an ihrer Position auf der Bedienoberfläche. Töne, die in der ursprünglichen Tonart jedoch nicht in der neuen Tonart vorhanden sind, werden entsprechende um einen Halbton erhöht oder erniedrigt. Wechselt der Benutzer in dieser Variante von der Tonart C-Dur nach Eb-Dur, so erklingt an der Stelle des ehemaligen C-Dur-Akkords nicht der Eb-Dur-Akkord, sondern ein C-Moll-Akkord. Die Töne C und G des C-Dur-Akkords sind beiden Tonarten gemein und werden daher beibehalten. Der Ton e des C-Dur-Akkords ist hingegen nicht in der diatonischen Eb-Dur-Tonart enthalten und wurde daher um einen Halbton auf Eb erniedrigt.
Auch diese Situation ist in Fig. 6 dargestellt. Ausgehend von der Fläche 310 wird der dem System zugrunde liegende Tonraum in diesem Fall nicht derart modifiziert, dass die Töne C und E an ihrer Stelle bleiben. Der ursprüngliche Ton E wird vielmehr um einen Halbton auf Eb erniedrigt. Durch diesen Tonartwechsel erklingt nun ein c-Moll-Akkord.
Im Rahmen der Zuordnungsfunktion entspricht dies einer Verschiebung der Fläche 310 durch einen zweiten Vektor 340-2, so dass die Fläche 310 in die Fläche 310" übergeht. Die Zuordnungsfunktion bzw. die ihr zugrunde liegende Definitionsmenge wird also wiederum in entgegengesetzter Richtung um den gleichen Betrag verschoben. Die Verschiebung erfolgt in diesem Fall lediglich entlang der Tonigkeitsachse 200, so dass die Zuordnungsfunktion an der Stelle, an der zuvor die Tonigkeitslinie C lag, nun mehr die Tonigkeitslinie c, also die entsprechende Moll-Tonigkeitslinie des Terzkreismodells liegt. Im Rahmen der oben skizzierten Alternative kann bei der vorherigen Tonartwechsel-Variante die zugrunde liegende Definitionsmenge gegebenenfalls auch nur entlang der Tonigkeitsachse verschoben. Sie umfasst hier nicht die Tonigkeiten c - Eb - g sondern die Tonigkeiten Eb - g - Bb.
Technisch kann dies beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Bedieneinrichtung 110 ausgebildet ist, um es dem Benutzer zu ermöglichen, ein entsprechendes Umschaltsignal zu erzeugen. Die Steuereinrichtung 120 ist in diesem Fall in der Lage, das Umschaltsignal zu empfangen und die Zuordnungsfunktion derart zu modifizieren, um eine modifizierte Zuordnungsfunktion zu erhalten. In dem vorliegenden Fall des Tonartwechsels wird - unabhängig davon, ob die Variante mit Ausrichtung oder ohne Ausrichtung implementiert wird - als modifizierte Zuordnungsfunktion eine bezogen auf die Tonigkeitsachse, die Frequenzachse oder die Tonigkeitsachse und die Frequenzachse verschobene Zuordnungsfunktion erhalten.
Wird beispielsweise im Falle einer rechteckigen Fläche ein C-Dur-Akkord in Grundstellung (C - E - G) ausgewählt und wird anschließend die Tonart von C-Dur nach F-Dur gewechselt, erklingt in diesem Fall der betreffende Akkord in der zweiten Umkehrung (C - F - a), und nicht etwa in der Grundstellung (F - a - C). Dies illustriert, dass eine solche Tonartwechselbedieneinrichtung bei weitem nicht zu einer einfachen Transposition der Noten führt.
Die vorangegangenen Ausführungsbeispiele können ebenfalls im Falle eines absoluten Tonartwechsels implementiert werden. Durch Betätigen entsprechender Bedienelemente kann auch in diesem Fall eine bestimmte Tonart in den Absolut-Tonart-Speicher geschrieben werden. Die Bedienelemente sind entsprechenden Absolut-Tonart-Zahlenwerten zugeordnet. Im Hinblick auf die weitere Implementierung unterscheidet sich der absolute Tonartwechsel von dem relativen lediglich bezüglich der Wahl der Ausgangstonart. Im Falle des absoluten Tonartwechsels ist diese festgelegt, während im Falle des relativen Tonartwechsels diese sich auf die vorangegangene Tonart bezieht.
Selbstverständlich ist es ebenfalls möglich, diverse Kombinationen aus den oben beschriebenen Implementierungen zu realisieren. Dies könnte je nach Anwendungsfall sinnvoll sein, wenn z.B. die neue Tonart relativ zu ermitteln ist, jedoch in den Absolutspeicher geschrieben wird.
Umfasst die Vorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beispielsweise eine Anzeigeeinrichtung 140, so besteht grundsätzlich die Möglichkeit, den gesamten Tonraum, also die gesamte Zuordnungsfunktion mit ihrer zugrunde liegenden Definitionsmenge auf der Anzeigefläche bzw. der Oberfläche der Anzeigeeinrichtung 140 abzubilden. Abgesehen hiervon besteht selbstverständlich ebenfalls die Möglichkeit, lediglich einen Ausschnitt desselben darzustellen. Anders ausgedrückt besteht die Möglichkeit, den kompletten Tonraum zu instanziieren, wobei jedoch ein Sichtfenster oberhalb des Tonraums den auf der Anzeigeeinrichtung 140 wiedergegebenen Teil definiert. In diesem Fall kann der Tonraum mit konventionellen Dokumenten-Scroll-Techniken beliebig unter dem Sichtfenster verschoben werden. Hierzu kommen beispielsweise Scrollbars oder ein Verschieben mit einer virtualisierten Hand in Betracht, um lediglich zwei mögliche Beispiele zu nennen.
Diese Verschiebungen des Sichtfensters oberhalb des Tonraums stellen eine entsprechende, gegebenenfalls von der Definition der Zuordnungsfunktion unabhängige Veränderung der Darstellung auf der Anzeigeeinrichtung 140 dar. Selbstverständlich kann dieses jedoch auch im Rahmen eines Tonartwechsels implementiert werden, so dass nicht etwa ein Auswahlfenster oder ein Anzeigefenster sich oberhalb des durch die Zuordnungsfunktion definierten Tonraums ändert, sondern dass die zugrunde liegende Zuordnungsfunktion modifiziert wird. In vielen Fällen sind diese beiden Herangehensweisen und Betrachtungsweisen synonym als Modifizierung einer Zuordnungsfunktion zu verstehen.
Durch diese Techniken ergeben sich verschiedene Anwendungsfälle für den Benutzer. Durch ein Verschieben in Richtung der Frequenzachse (Oktav-Richtung) kann so ein schneller Wechsel der Oktavlage realisiert werden. Durch ein Verschieben entlang der Tonigkeitsachse (Tonigkeits-Richtung) kann so ein schneller Wechsel der Tonart erfolgen.
Um dies näher zu illustrieren, zeigt Fig. 7 eine kartesische Abbildung des Terzkreismodells, welches theoretisch über die Bildränder unendlich hinausgeht. Fig. 7 zeigt darüber hinaus ein Sichtfenster 350-1, das den Ausschnitt des Tonraums beschreibt, der über die Anzeigeeinrichtung 140 auf die Eingabefläche gemapped ist. Mit anderen Worten definiert das Sichtfenster 350-1 im Zusammenhang mit dem darunter liegenden Tonraum die Zuordnungsfunktion und ihre Definitionsmenge. In Fig. 7 ist darüber hinaus eine Fläche oder Selektionsfläche 310-1 gezeigt, die einen Ausschnitt des gerade angezeigten Tonraums beschreibt, auf Basis dessen das Notensignal durch die Vorrichtung erzeugt wird, der also gerade gespielt wird. Die Fläche 310-1 entspricht hierbei einem C-Dur-Akkord.
Im Rahmen des in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung kann nun ein Tonartwechsel dadurch vollzogen werden, dass das Sichtfenster 350-1 verschoben wird. Ein Tonartwechsel ist also durch eine Verschiebung des Auswahlflächenbereichs möglich, bei der das Sichtfenster 350-1 in ein modifiziertes Sichtfenster 350-2 übergeht, welches bei der in Fig. 7 gezeigten Situation der Tonart E-Dur entspricht. Durch die Verschiebung des Sichtfensters 350-1 in das Sichtfenster 350-2 wird also wiederum auf Basis des zugrunde liegenden Tonraums eine neue Zuordnungsfunktion definiert, nämlich die modifizierte Zuordnungsfunktion. Anders ausgedrückt ist hier wiederum ein Vektor 340 definiert, der die zugrunde liegenden Sichtfenster 350 ineinander überführt.
In Fig. 7 ist neben der Fläche 310-1 auch eine weitere Selektionsfläche oder Fläche 310-2 eingezeichnet, die bezogen auf das jeweilige Sichtfenster 350-1, 350-2 parallel mit verschoben wurde. Hierdurch geht der gespielte Akkord ebenfalls entsprechend der zugrunde liegenden Tonart über. Bei der in Fig. 7 gezeigten Variante geht also der C-Dur-Akkord der Fläche 310-1 in einen E-Dur-Akkord der Fläche 310-2 über.
Für den diesem Ausführungsbeispiel zugrunde liegenden Tonraum kann es ratsam sein, einen solchen zu wählen, der eine klare, eindeutige Periodizität aufweist. Ein Tonraum, der auf dem Tonart bezogenen Symmetriekreismodell beruht und der sich an den Enden nicht wiederholt, ist gegebenenfalls weniger geeignet. Im Unterschied hierzu weist beispielsweise ein Tonraum gemäß dem Terzkreismodell oder dem Quintenzirkel eine Anordnung der Tonigkeiten auf, die die entsprechende Periodizität gewährleistet. In diesem Fall kann durch ein entsprechendes Verschieben eines Sichtfensters 350 also alle Tonarten ausgewählt werden.
Wie bereits zuvor kurz erwähnt wurde, besteht ein Vorteil eines solchen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung darin, dass eine solche Übertragung der Definition bzw. Modifizierung der Zuordnungsfunktion über Sichtfenster 350 den Einsatz bekannter Dokumenten-Scroll-Techniken und Zoom-Techniken auf den Tonraum ermöglicht. So kann beispielsweise im Falle kleinerer Geräte, etwa tragbarer Mediaplayer (z.B. iPod-Touch) der Tonraum so skaliert werden, dass sich eine gute Spielbarkeit in Abhängigkeit des Eingabeobjekts ergibt. Anders ausgedrückt kann die Anzahl der Oktaven entlang der horizontalen Richtung (x-Richtung) bzw. der zugehörige Frequenzbereich sowie die Anzahl der Tonigkeiten in der vertikalen Richtung (y-Richtung) frei konfiguriert und skaliert werden.
So ist beispielsweise eine Konfiguration möglich, so dass benachbarte Töne bzw. Oktaven den Abstand einer Fingerbreite haben. Der Tonraum kann somit auf der Oberfläche eines solchen Geräts an das Handmaß des Spielers angepasst und konfiguriert werden. Wird anstelle eines Fingers hingegen ein Stift-ähnliches Objekt verwendet, das typischerweise eine kleinere Auflagefläche aufweist, können entsprechend mehr Tonigkeiten und Töne auf der Bedienoberfläche wiedergegeben werden.
Es gibt viele unterschiedlich große Eingabeflächen, so dass bei manchen die Handgrößen berücksichtigt werden kann. Diese variiert von Mensch zu Mensch, was gegebenenfalls eine ergonomische Anpassung des Tonraums wünschenswert erscheinen lässt. Dies ist mit Hilfe von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung über die Flexibilität der Zuordnungsfunktion möglich, da eine entsprechende Skalierungsfunktion, die den Tonraum in x- als auch in y-Richtung skaliert, in eine solche Zuordnungsfunktion implementierbar ist.
In Bezug auf Fig. 7 bleibt noch anzumerken, dass das Sichtfenster 350 nicht nur so verschoben wurde, dass eine neue Tonart ins Bild kommt, sondern das Sichtfenster wurde auch in horizontaler Dimension verschoben, was eine Oktav-Verschiebung des Tonraums bedeutet.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ermöglichen es darüber hinaus gegebenenfalls, schnell Akkorde aus anderen Tonarten zu spielen. Dabei besteht die Möglichkeit, unterschiedliche musiktheoretische Denkweisen zu berücksichtigen.
Zunächst wird die bereits zuvor angesprochene Möglichkeit eines relativen oder absoluten Tonartwechsels beschrieben. Durch einen schnellen Wechsel in eine andere Tonart können entsprechende auch tonartfremde Akkorde gespielt werden. So kann beispielsweise der Akkord C-Dur gespielt werden. Durch Drücken der relativen Tonartwechseltaste "+4" wird die Tonart auf E-Dur gewechselt und ein E-Dur-Akkord erklingt.
Um dies näher zu illustrieren, ist in Fig. 8a eine Bedieneinrichtung 110 mit einer Anzeigeeinrichtung 140 dargestellt. Auf der Anzeigeeinrichtung 140 ist die Zuordnungsfunktion gemäß dem Symmetriekreismodell für die Tonart C-Dur wiedergegeben. Oberhalb der Anzeigeeinrichtung 140 weist die Bedieneinrichtung eine erste Reihe von Bedienflächen 330-0 bis 330-(+6) auf. Unterhalb der Anzeigeeinrichtung 140 weist die Bedieneinrichtung 110 eine zweite Reihe entsprechender Bedienflächen 330'-0 bis 330-(-6) auf, die zusammen mit den Bedienflächen 330 eine bereits im Zusammenhang mit den Fig. 5a und 5b beschriebene Tonartwechselbedieneinrichtung 320 bildet.
Jeweils seitlich links und rechts der Anzeigeeinrichtung 140 weist die Bedieneinrichtung 110 ferner vier Bedienflächen 360 für jede auf der Anzeigeeinrichtung 140 wiedergegebene Tonigkeitslinie 220 (nicht gezeigt als solche in Fig. 8a) auf. Lediglich beispielhaft ist eine Bedienfläche 360 "-3" der Tonigkeit G und eine Bedienfläche 360 "+3" der Tonigkeit e als solche bezeichnet. Zusammen bilden die Bedienflächen 360 links und rechts neben der Anzeigeeinrichtung 140 eine Tonigkeitsveränderungsbedieneinrichtung, deren Funktionalität im Zusammenhang mit Fig. 11a bis 11d näher erläutert wird.
Bei der in Fig. 8a gezeigten Situation ist somit die Tonart C-Dur ausgewählt. Ferner ist auf der Anzeigeeinrichtung 140 eine Fläche 310 gezeigt, die gerade einem C-Dur-Akkord entspricht, der von der Vorrichtung 100 gespielt wird.
In Fig. 8b ist die Situation gezeigt, bei der, ausgehend von der in Fig. 8a gezeigten Situation, die relative Tonart-Wechsel-Taste 330-(+4) "+4" gedrückt wird. Auf der Anzeigeeinrichtung 140 hat sich diese, durch die entsprechende Tonart-Wechsel-Taste hervorgerufene Änderung der Tonart noch nicht widergespiegelt.
Durch das Loslassen der Tonart-Wechsel-Taste 330-(+4) wird das System nach E-Dur transponiert, wie dies in Fig. 8c gezeigt ist. Durch das Bedienen der entsprechenden Bedienfläche wird also, wie zuvor beschrieben wurde, die Zuordnungsfunktion entsprechend modifiziert. Die modifizierte Zuordnungsfunktion wird auf der Anzeigeeinrichtung 140 wiedergegeben. So zeigt die in Fig. 8c wiedergegebene Tonigkeitsachse die Tonigkeitsanordnung gemäß dem Symmetriekreismodell der diatonischen Tonart E-Dur. Bei der in Fig. 8c gezeigten Situation wird das System zusätzlich auf die neue Tonart ausgerichtet, so dass die Symmetrieachsen der alten Tonart (C-Dur) und der neuen Tonart (E-Dur) an der gleichen Stelle liegen. Die durch die Fläche 310 ausgewählten Punkte führen nun dazu, dass im Ergebnis der vorherige und noch gerade spielende Akkord C-Dur sich direkt in einen E-Dur-Akkord verwandelt. Durch das Nicht-Verändern der Frequenzachse wird der Akkord nicht 1:1 von C-Dur nach E-Dur transponiert, sondern es kommt automatisch zur Bildung der günstigsten Akkord-Verbindung.
Selbstverständlich können in Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung auch andere auslösende Ereignisse für das Wirksamwerden der entsprechenden Tonarttransposition als das Loslassen des betreffenden Bedienelements 330 implementiert werden. So kann beispielsweise bereits das Drücken oder Bedienen des entsprechenden Bedienfeldes 330 das Umschaltsignal zur Modifizierung der Zuordnungsfunktion auslösen.
Der Wechsel der Tonart zum Spielen von anderen Akkorden und das Spielen der Akkorde selbst können hierbei dem Benutzer mit derselben Hand ermöglicht werden. Zu diesem Zweck können die Bedienelemente zum Wechseln der Tonart benachbart zu der eigentlichen Bedieneinheit zur Eingabe der Akkorde angeordnet sein.
Fig. 9a zeigt so eine Ausführungsform einer Bedieneinrichtung 110 mit einem Eingabefeld 380, beispielsweise einem Touchscreen. In diesem Fall stellt das Eingabefeld 380 sowohl einen Teil der Bedieneinrichtung 110 als auch einen Teil der Anzeigeeinrichtung 140 aus Fig. 1 dar.
Oberhalb und unterhalb des Eingabefelds 380 sind wiederum Bedienflächen 330 einer Tonartwechselbedieneinrichtung 320 angeordnet. Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 8a erläutert wurde, sind auch hier die Bedienflächen 330 oberhalb des Eingabefelds 380 so angeordnet, dass die Tonart dem Quintenzirkel entsprechend im Uhrzeigersinn, also in Richtung einer steigenden Anzahl von Tonerhöhungszeichen (#) angeordnet. Unterhalb des Eingabefelds sind entsprechend die Bedienflächen 330 ebenfalls dem Quintenzirkel entsprechend, jedoch gegen den Uhrzeigersinn, also in Richtung zunehmender Tonverminderungszeichen (b) angeordnet. Um dies auch zu illustrieren, sind in Fig. 9a die entsprechenden Bedienflächen 330 oberhalb des Eingabefelds 380 mit den Zahlen von 0 bis +6 und unterhalb des Eingabefelds 380 mit den Zahlen 0 bis -6 gekennzeichnet.
Fig. 9b zeigt eine weitere Alternative eines Ausführungsbeispiels einer Bedieneinrichtung 110, die wiederum über ein Eingabefeld 380 sowie eine Tonartwechselbedieneinrichtung 320 verfügt. Die Tonartwechselbedieneinrichtung 320 umfasst im vorliegenden Fall 13 Bedienflächen 330, die links des Eingabefelds vertikal angeordnet sind. Den Bedienflächen 330 sind wiederum, dem Quintenzirkel entsprechend, die verschiedenen Tonarten in der bereits beschriebenen Art und Weise zugeordnet. Um dies zu verdeutlichen, zeigen die Bedienflächen 330 in Fig. 9b wiederum die Zahlen von -6 bis +6.
Selbstverständlich sind auch Mischformen der in den Fig. 9a und 9b gezeigten Bedienflächen 330 möglich. So kann beispielsweise die Tonartwechselbedieneinrichtung 320 wie in Fig. 9a in zwei Teile zerfallen, die jedoch links und rechts von dem Eingabefeld 380 angeordnet werden.
Es bleibt anzumerken, dass die Anzahl der auf der Oberfläche, beispielsweise dem Eingabefeld 380, erscheinenden Akkorde gegebenenfalls sinnvoll eingeschränkt werden kann, um Fehlbedingungen zu vermeiden. Gleichzeitig schafft die oben erläuterte Implementierung der Tonartwechselbedieneinrichtung aber die Möglichkeit, die musikalische Freiheit so wenig wie möglich einzuschränken.
Wie bereits Fig. 4a gezeigt hat, kann im Falle eines kartesischen oder affinen Koordinatensystems das tonartspezifische Symmetriekreismodell auf der Tonigkeitsachse derart aufgebracht werden, dass das tonale Zentrum bzw. die Tonika die Mitte der x-Achse oder der y-Achse je nach verwendeter Auftragung und Mapping zugeordnet ist. Hierdurch kann zu einer Seite die Dominante und zu der anderen Seite die Subdominante ausgewählt werden. Weitere, eher selten benutzte, tonartfremde Akkorde können durch entsprechende Tonartwechsel- oder Tonraumanpassungsoperationen gespielt werden.
Darüber hinaus ist es in manchen Anwendungsszenarien erstrebenswert, sehr einfach Moll- und Dur-Akkorde zu verfremden, also beispielsweise einen Dur- oder Moll-Akkord in einen übermäßigen oder verminderten Akkord zu verwandeln. Auch ungewöhnlichere Akkordverfremdungen sollen gegebenenfalls dem Benutzer der Vorrichtung 100 zugänglich sein.
Um dies zu ermöglichen, kann eine Funktion implementiert werden, um einzelne Tonigkeiten des Tonraums um einen oder mehrere Halbtonschritte zu erhöhen oder zu erniedrigen. Dadurch kann der vorgegebene Dur-Moll-Tonraum schnell in jeden anderen Tonraum umkonfiguriert werden. Je nach konkreter Implementierung kann es im Falle einer Vorrichtung ohne diese Funktion passieren, dass der Benutzer auf ein Tonigkeitsraster festgelegt ist. Der Spieler wäre in diesem Fall gegebenenfalls auf die durch den betreffenden Tonraum vordefinierten Akkorde begrenzt.
Über geeignete Eingabemittel kann nun dem Spieler die Möglichkeit gegeben werden, die vorgegebenen Tonigkeitseinteilung anzupassen. Ein solches Verfremden von Akkorden und das Spielen der Akkorde kann auch hier gegebenenfalls mit der gleichen Hand und gleichzeitig erfolgen können. Darüber hinaus kann es erstrebenswert sein, einen klaren Bezug des jeweiligen Verfremdungs-Bedienelements zur Tonigkeit, die das Bedienelement verfremdet, zu realisieren.
Um dies zu erreichen, können die betreffenden Bedienelemente zum Verfremden der Akkorde in der Nähe der eigentlichen Bedieneinheit zum Spielen der Akkorde angeordnet sein. Auch kann es ratsam sein, diese so auf der Oberfläche anzuordnen, dass diese in einem einfach zu erfassenden, geometrischen Zusammenhang zu der Tonigkeit, die das Bedienelement verfremdet, und ihrer Position auf dem Eingabefeld zu positionieren.
Fig. 10a zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Bedieneinrichtung 110 mit einem zentralen Eingabefeld 380, bei dem die Tonigkeitsachse vertikal verläuft und die Tonigkeiten der C-Dur-Tonleiter gemäß dem Symmetriekreismodell angeordnet sind. Der Symmetrieton bzw. die Symmetrietonigkeit d bzw. D begrenzen hierbei das Eingabefeld 380 nach oben und unten.
Links und rechts des Eingabefelds 380 sind für jede der in dem Eingabefeld 380 dargestellten Tonigkeiten Bedienflächen 360 angeordnet, von denen der Einfachheit halber in Fig. 10a lediglich zwei mit dem Bezugszeichen versehen sind. Es handelt sich hierbei um die Bedienfläche der Tonigkeit G mit dem Wert -3 und der Bedienfläche der Tonigkeit C mit dem Wert +3.
Hierbei sind jeweils links und rechts für jede der insgesamt acht auf dem Eingabefeld 380 dargestellten Tonigkeiten vier Bedienflächen 360 an die betreffenden Positionen der Tonigkeiten auf dem Eingabefeld 380 angrenzend und benachbart angeordnet. Die insgesamt 64 Bedienflächen 360 bilden somit zwei 32 Bedienflächen große Raster, die zusammen eine Tonigkeitsveränderungsbedieneinrichtung 370 bilden.
Links des Eingabefelds 380 sind hierbei die Bedienflächen von links beginnend und rechts endend mit den Zahlen -3 bis 0 beschriftet. Entsprechend sind auf der rechten Seite des Eingabefelds 380 die Bedienflächen 360 mit den Zahlen 0 bis 3 beschriftet.
Fig. 10a zeigt somit eine Anordnung von Bedienelementen 360 zum Erhöhen oder Erniedrigen der jeweiligen Tonigkeit in geometrischer Nähe bzw. optischer Zugehörigkeit zur jeweiligen Tonigkeit. Diese Bedienflächen 360 können als Erhöhungs- und Erniedrigungstasten implementiert werden. Jede der links neben der Tonigkeitslinie angeordneten Erniedrigungstasten 360 steht für eine festen Erniedrigungswert, der auf der betreffenden Bedienfläche 360 angegeben ist.
Entsprechend gibt jeder auf dem rechts von dem Eingabefeld 380 angeordneten Erhöhungstasten 360 einen entsprechenden Erhöhungswert wieder. Auch diese Erhöhungstasten 360 sind jeweils rechts neben der zugehörigen Tonigkeitslinie positioniert. Die angegebenen Erhöhungs- oder Erniedrigungswerte beziehen sich hierbei auf Halbtöne, also kleine Sekunden.
Fig. 10b zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Bedieneinrichtung 110 mit einem Eingabefeld 380 und einer Tonigkeitsveränderungsbedieneinrichtung 370 mit einer entsprechenden Anordnung von 64 Bedienflächen 360. Im Unterschied zu der in Fig. 10a gezeigten Bedieneinrichtung 110 sind hier sowohl die Erhöhungs- als auch die Erniedrigungstasten auf der gleichen Seite des Eingabefelds 380 positioniert. Entsprechend ist in Fig. 10b auf der linken Seite jeder Tonigkeitslinie eine Doppelreihe von je vier Bedienflächen 360 zugeordnet, wobei die obere Teilreihe der Doppelreihe die Erhöhungstasten und die untere Reihe die Erniedrigungstasten umfasst.
Selbstverständlich können auch hier wiederum Abweichungen implementiert werden, indem beispielsweise die doppelreihige Ausführung aus Fig. 10b rechts des Eingabefelds 380 angeordnet wird. Auch kann eine einseitige und einzeilige Ausrichtung der Bedienflächen 360 realisiert werden.
Im Falle einer berührungsempfindlichen Fläche (Touch-Oberfläche) besteht darüber hinaus die Möglichkeit, neben den entsprechenden Tonigkeitslinien ein Bedienelement anzuordnen, das die Operation für die Änderung der Tonigkeit erlaubt. Dies könnte z.B. ein kleiner Joystick sein, der nach oben oder unten bewegt werden kann, um die Linie um einen Halbton nach oben oder unten zu verschieben. Eine solche Bedieneinrichtung 110 kann ferner so ausgebildet sein, dass bei einem Bewegen des Joysticks nach links oder rechts die Linie um einen Ganz- oder Halbtonschritt verändert wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, für jede Tonigkeit ein Tastenfeld anzubieten, wobei jede Taste einen fest eingestellten Erhöhungs- oder Erniedrigungswert der Tonigkeit ermöglicht. Ein solches Tastenfeld könnte wiederum in entsprechenden Raumrichtungen, wie diese im Zusammenhang mit dem Joystick beschrieben sind, angeordnet werden.
Die in den Fig. 10a und 10b dargestellten Ausführungsbeispiele unterscheiden sich somit darin, dass im Falle der in Fig. 10a gezeigten Ausführung die Erhöhungs- als auch die Erniedrigungsbedienelemente 360 zu beiden Seiten der jeweiligen Tonigkeitslinie des Eingabefelds 380 angeordnet sind. Im Falle des in Fig. 10b dargestellten Eingabefelds 380 mit der Tonigkeitsveränderungsbedieneinrichtung 370 sind die Erhöhungs- als auch die Erniedrigungsbedienelemente 360 auf derselben Seite neben der jeweiligen Tonigkeitslinie positioniert.
Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, beispielsweise eine Erhöhung oder Erniedrigung einer Tonigkeit um einen Halbton oder Ganzton während des Spielens zu realisieren. Somit ist eine Variantenbildung, also beispielsweise einen Wechsel von e-Moll nach E-Dur zum Spielen harmonischer Skalen möglich. Auch ist ein Spielen übermäßiger Akkorde möglich, bei dem beispielsweise ein C-Dur-Akkord zunächst gespielt wird und der in dem Akkord enthaltene Ton G zu G# erhöht wird. Anders ausgedrückt wird die in dem Akkord enthaltene Tonigkeit G zu G# erhöht. Auch kann ein Septakkord gespielt werden, in dem beispielsweise, ausgehend von dem zuvor genannten C-Dur-Akkord, der Ton G um drei Halbtöne erhöht wird.
Fig. 11a zeigt die bereits in Fig. 8a beschriebene Bedieneinrichtung 110, wobei im Rahmen der Beschreibung der Fig. 8a gerade die Tonigkeitsveränderungsbedieneinrichtung 370 mit ihren Bedienflächen 360 nur kurz angerissen wurde. Bei dieser handelt es sich um eine solche, wie sie bereits in Fig. 10a gezeigt und beschrieben wurde. Gerade dieses in Fig. 11a gezeigte Ausführungsbeispiel einer Bedieneinrichtung 110 illustriert somit sehr schön, dass verschiedene Komponenten entsprechender Bedieneinrichtungen, wie sie im Rahmen der vorliegenden Beschreibung erläutert und illustriert wurden, miteinander sehr flexibel kombiniert werden können.
Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 8a erläutert wurde, sind auch hier die einzelnen Bedienflächen 330 der Tonartwechselbedieneinrichtung 320 und die Bedienflächen 360 der Tonigkeitsveränderungsbedieneinrichtung 370 nur in einzelnen Fällen mit Bezugszeichen bezeichnet.
Darüber hinaus ist in Fig. 11a auf der dort gezeigten Anzeigeeinrichtung 140 eine Fläche 310 dargestellt. Unter Berücksichtigung der auf der Tonigkeitsachse wiedergegebenen Tonigkeiten gemäß dem Symmetriekreismodell der Tonart C-Dur wird also gerade ein e-Moll-Akkord gespielt.
Ausgehend von dem originalen, unveränderten Tonraum kann nun durch eine Erhöhung oder Erniedrigung von Tönen ein, mehrerer oder alle Töne der jeweiligen Tonigkeit erhöht oder erniedrigt werden. Fig. 11b zeigt die Bedieneinrichtung 110 aus Fig. 11a, bei der jedoch das Bedienelement bzw. die Bedienfläche 360-1 zum Erhöhen des Tons G um einen Halbton betätigt wird. Dies ist auf der Anzeigeeinrichtung 140 auch dadurch dargestellt, dass dort jetzt die Tonigkeit g# dargestellt ist. Die Tonigkeit g und damit alle Töne der Tonigkeit g werden um einen Halbton erhöht. Der ursprüngliche Akkord e-Moll hat sich so zu einem E-Dur-Akkord verwandelt.
Die Fig. 11a und 11b illustrieren somit gerade den Fall, dass die Steuereinrichtung 120 ausgehend von der Zuordnungsfunktion eine modifizierte Zuordnungsfunktion mit einer dieser zugeordneten Definitionsmenge erzeugt. Die modifizierte Zuordnungsfunktion weist hierbei gerade einen ersten Punkt auf, dem über die Zuordnungsfunktion der gleiche Ton zugeordnet wird wie über die modifizierte Zuordnungsfunktion. Hierbei handelt es sich in der in den Fig. 11a und 11b gezeigten Situation um beispielsweise um den Ton e, der innerhalb der Fläche 310 liegt. Dieser wird beim Übergang zu der modifizierten Zuordnungsfunktion in Fig. 11b nicht verändert, behält also seine Tonigkeit bei.
Die Definitionsmenge der modifizierten Zuordnungsfunktion weist darüber hinaus jedoch einen zweiten Punkt auf, dem über die modifizierte Zuordnungsfunktion ein Ton mit einer Tonigkeit zugeordnet ist, die sich von einer Tonigkeit eines einem Punkt mit der gleichen Koordinate auf der Tonigkeitsachse über die Zuordnungsfunktion zugeordneten Tons unterscheidet. Im vorliegenden Fall weisen die Punkte der Tonigkeit G in Fig. 11a und der Tonigkeit g# in Fig. 11b die gleiche Koordinate auf der Tonigkeitsachse, also hier der Y-Achse auf. Durch die Modifikation der Zuordnungsfunktion wird so wenigstens einem Punkt mit dieser Koordinate ein Ton mit einer anderen Tonigkeit zugeordnet, hier also dem Punkt mit dem Ton g#. Zuvor war zumindest einem zugehörigen Basispunkt mit der gleichen Koordinate auf der Tonigkeitsachse der Ton G zugeordnet.
Noch anders ausgedrückt kann bei Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung die Steuereinrichtung 120 so ausgebildet sein, dass Punkten mit einer gemeinsamen Koordinate auf der Tonigkeitsachse über die modifizierte Zuordnungsfunktion Töne mit einer gemeinsamen Tonigkeit zugeordnet werden, die jedoch von einer der gemeinsamen Koordinate auf der Tonigkeitsachse über die (ursprüngliche) Zuordnungsfunktion abweichenden Tonigkeit zugeordnet sind. Auch hier ist die Koordinate wiederum die auf der Tonigkeitsachse, also die der beiden Tonigkeiten G und g#.
Fig. 11c zeigt erneut die Bedieneinrichtung 110, bei der jedoch die Auswahlfläche 310 um eine Tonigkeit auf der Tonigkeitsachse "nach unten" verschoben wurde. Die Verschiebung der sich so ergebenden Auswahlfläche 310' hat unter Berücksichtigung der weiterhin gedrückten Bedienfläche 360-1 zur Folge, dass die Fläche 310' an der Stelle ist, wo ursprünglich der C-Dur-Akkord des unveränderten Tonraums lag. Durch die Erhöhung des Tons G zu G# erklingt jedoch der Akkord C übermäßig.
Fig. 11d zeigt die vorangegangene Situation, bei dem im Vergleich zu Fig. 11c die Auswahlfläche 310' durch ein entgegengesetztes Verschieben in die neue Fläche 310" überführt wurde. Dies hat zur Folge, dass die Auswahlfläche 310" an der Stelle zum Liegen kommt, wo ursprünglich, also bezogen auf den unveränderten Tonraum, der Akkord G-Dur liegt. Durch die Erhöhung der Tonigkeit G zu G# wird jedoch nicht der Akkord G-Dur, sondern vielmehr der Akkord G# vermindert gespielt. Im Falle einer solchen Implementierung können beispielsweise alle Tonrasterveränderungen sofort übernommen werden. Dadurch verändert sich ein ausgewählter Akkord über die zugehörige Fläche 310 sofort hörbar, wenn der den Akkord betreffenden Tonraumausschnitt verändert wird.
In der zuvor beschriebenen Implementierung werden also durch ein Tonerhöhungs- oder Tonerniedrigungsbedienelement 360 alle zu der jeweiligen Tonigkeit gehörenden Töne erhöht oder erniedrigt. Gerade im Hinblick auf dieses Implementierungsdetail kann eine entsprechende Erhöhung oder Erniedrigung jedoch auf eine geringere Anzahl, gegebenenfalls sogar lediglich auf einen einzigen Ton, beschränkt sein. So ist es beispielsweise möglich, durch eine entsprechende Oktavauswahl lediglich in Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung nur einen Teil der Töne einer Tonigkeit zu erhöhen oder zu erniedrigen.
Beim Verfremden von Akkorden, also bei einem gezielten Erhöhen oder Erniedrigen von Tönen, kann es gelegentlich vorkommen, dass Töne aus der betreffenden Auswahlfläche 310 herausfallen und so gegebenenfalls unvollständige Akkorde gespielt werden. Nun ist es jedoch erstrebenswert, dass, wenn einzelne Töne erhöht oder erniedrigt werden, auch weiterhin den gleichen, vollen Klang zu erzielen und hörbar zu machen.
Um dies näher zu illustrieren, ist in Fig. 12a eine vereinfachte Darstellung einer Zuordnungsfunktion und einer Auswahlfläche 310 gezeigt. Genauer gesagt zeigt Fig. 12a eine chromatische Tonleiter 390, bei der durch horizontale Linien 400 die in der Zuordnungsfunktion enthaltenen Tonigkeiten dargestellt sind. Ferner zeigt Fig. 12a die bereits erwähnte Auswahlfläche 310, die so eingestellt ist, dass der Akkord C-Dur gespielt wird. Die Auswahlfläche 310 überstreift so die Tonigkeiten C, e und G. Dies ist in Fig. 12a auch dadurch illustriert, dass die horizontalen Linien 400-G, 400-e und 400-C die Fläche 310 schneiden.
Wird nun, wie in Fig. 12b dargestellt, durch Betätigen der entsprechenden Tonerhöhungstaste der Ton G nach G# erhöht, wird der so modifizierten Zuordnungsfunktion im Allgemeinen nicht mehr die Tonigkeit G angehören, sondern die Tonigkeit G#. In Fig. 12b ist dies dadurch illustriert, dass nun nicht mehr die horizontale Linie 400-G, sondern die Linie 400-g# eingezeichnet ist.
Das Problem, das sich hieraus ergibt, ist nun, dass der Ton G# nicht mehr in dem Bereich der Auswahlfläche 310 liegt. Es werden also nur noch die Töne C und e erklingen, so dass der entsprechende Akkord dünn und unvollständig klingt. Das Ergebnis in Form eines G-Übermäßig-Akkord wird nicht gespielt.
Eine Lösung dieses Problems stellt eine "Verbiegung" der chromatischen Tonleiter 390 dar, um die modifizierte chromatische Tonleiter 390' zu erhalten. Diese unterscheidet sich von der in den Fig. 12a und 12b gezeigten chromatischen Tonleiter 390 dadurch, dass in einem Bereich 410 der Abstand der horizontalen Linien 400-b und 400-g# derart gestreckt wurde, dass der erhöhte Ton (g#) an der Stelle des Original-Tons G geometrisch repräsentiert wird. Dieses Vorgehen, das gegebenenfalls auch mit einer Schrumpfung eines Abstandes zwischen den Tonlinien 400-G# und 400-e einhergehen kann, hat sich beim Spielen als vorteilhaft erwiesen.
Eine mögliche Realisierung basiert hierbei darauf, den Tonraum so zu verzerren, dass der erhöhte, erniedrigte oder allgemein veränderte Ton an der Stelle des ursprünglichen, also des Originaltons bleibt. Durch eine Angleichung der geometrischen Repräsentation unterschiedlicher Intervalle kann somit dieses Problem gelöst werden. Eine Analogie hierzu ist bei der Klaviatur zu finden, wo in der Tonart C-Dur die Ganztonschritte c - d, d - e, f - g, g - a, a - b sowie die Halbtonschritte b - c und e - f durch gleiche Tastenbreiten repräsentiert werden.
Genau dies zeigt Fig. 12c, bei der der Tonraum so verzerrt wird, dass benachbarte Tonigkeiten den gleichen Abstand haben. Der Ton g# ist somit an der Stelle, wo vorher der Ton G angeordnet war. Durch diesen Tonraum mit Verzerrung kann erneut der komplette Akkord gespielt werden, ohne die Fläche 310 anzupassen. Wie bereits die Fig. 11a bis 11d gezeigt haben, werden die Hilfstonlinien automatisch mit angepasst. Zwischen dem Ton e und dem Ton g# befinden sich drei Hilfstonlinien, wodurch nach wie vor der reale Tonabstand signalisiert wird.
Ein Vorteil der Verzerrungslösung besteht darin, dass damit die Töne leichter zugänglich sind. Ursprünglich entsprechen die Abstände der Töne auf der Oberfläche des Musikinstruments 100realen Intervall-Abständen. Jedoch hat es sich als praktisch herausgestellt, dass zwei benachbarte Töne im gleichen Abstand auf der Bedieneinrichtung 110 des Instruments repräsentiert werden. Damit sind die Töne leichter zugänglich. Es besteht somit die Möglichkeit, eine Funktion zu implementieren, welche die unterschiedlichen Intervall-Abstände auf ein gleich beabstandetes bzw. äquidistantes Raster quantisiert.
Es kann somit in Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung eine Funktion implementiert werden, um einzelne Töne des Tonraums um einen oder mehrere Halbtonschritte zu erhöhen oder zu erniedrigen. Dadurch kann der vorgegebene Dur-Moll-Tonraum schnell in jeden anderen Tonraum umkonfiguriert werden. Im Unterschied zu einem Tonigkeitsraster, das fest vorgegeben ist, ist der Spieler nun nicht mehr nur auf die durch den Tonraum vordefinierten Akkorde begrenzt. Es wird ihm vielmehr über geeignete Eingabemittel die Möglichkeit gegeben, die vorgegebene Tonigkeitseinteilung anzupassen.
So ist beispielsweise eine Erhöhung oder Erniedrigung einer Tonigkeit über einen Halb- oder Ganzton für die Variantenbildung, übermäßige Akkorde, Septakkorde und andere Verfremdungen möglich, wie dies bereits zuvor angesprochen wurde.
Eine solche manuelle Änderung des vorgegebenen Tonraums kann beispielsweise temporär oder permanent implementiert werden. Im Falle der temporären Änderung kann die Vorrichtung 100 derart ausgebildet sein, dass nach einem Loslassen des entsprechenden Bedienelements der Tonraum in seinen ursprünglichen Zustand zurück konfiguriert wird. Dies ermöglicht ein kurzzeitiges Spielen eines skalenfremden Akkords oder Tons. Im Falle einer permanenten Änderung des Tonraums verbleibt dieser in seinem Zustand, auch nachdem das entsprechende Bedienelement losgelassen wurde.
Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, zusätzliche Bedienelemente vorzusehen, etwa Makro-Tasten, die von dem Benutzer frei programmierbar sind, vorprogrammiert oder in ihrer Programmierung veränderbar sind. Hierdurch können häufig beim Spielen auftretende Verschiebungen und andere Modifizierungen der Zuordnungsfunktion oder der Fläche 310 vorab gespeichert werden. Beim Verschieben des Tonraums gibt es bestimmte Konfigurationen, die sehr oft von dem Spieler benötigt werden. Dazu zählen unter anderem das Verschieben der Tonart um +/- 3 Quinten, um zu gegebenen Dur- oder Moll-Akkorden die entsprechenden Varianten zu finden. Mit Hilfe der zuvor erwähnten Makro-Tasten können entsprechende relative Verschiebungsoperationen vorgespeichert und über diese als entsprechende Bedienelemente abgerufen werden.
Auch können kontextabhängige Makro-Tasten implementiert werden, die zu bestimmten Tonkombinationen führen. So ist z.B. die Erweiterung eines Dur- oder Moll-Dreiklangs zu einem Dominant-Septakkord möglich. Diese Funktion kann beispielsweise durch einen Tonartwechsel und eine Erweiterung des Tonigkeitsintervalls erzielt werden.
Bei tiefen Frequenzen können sich bedingt durch die sensorische Dissonanz und die Frequenzgruppenbreite im Ohr starke Dissonanzen ergeben, wenn nicht nur Einzeltöne, sondern auch Intervalle gespielt werden. Um dies zu unterbinden, kann beispielsweise eine Funktion implementiert werden, die automatisch ein gewähltes Tonigkeitsintervall verkleinert, wenn eine Startfrequenz, die auch als relative Referenzposition auf der Auswahlfläche bezeichnet werden kann, und damit die Oktavlage des zu spielenden Akkords einen bestimmten Schwellenwert (Grenzfrequenz) unterschreiten.
Diese Funktion hat sich in der Praxis als sehr mächtig erwiesen, da sie die Möglichkeit bietet, Bass-Einzeltöne und akkordische Begleitmuster mit einer Hand zu spielen. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind diesbezüglich bei weitem nicht auf kartesische oder affine Koordinatensysteme eingeschränkt. So können durchaus auch polare Koordinatensysteme, bei denen beispielsweise die Tonigkeitsachse einer azimutalen Richtung, also Winkeln, entspricht. In einem solchen Fall kann die Frequenz oder eine andere Tonhöheninformation, etwa eine Oktavierung, als radiale Achse ausgeführt werden. Es ergibt sich somit neben der Tonigkeitsachse auch eine Tonhöheninformationsachse, auf der neben einer Frequenz oder einer daraus abgeleiteten Anordnung von Tönen gegebenenfalls auch Oktavinformationen, also die Oktavierung, aufweisen kann. In einem solchen Fall entspricht eine Verringerung des Tonigkeitsintervalls einer Verringerung eines Öffnungswinkels.
Um dies näher zu erläutern, zeigt Fig. 13a schematisch eine Zuordnungsfunktion mit einer Tonigkeitsachse 200 und einer Frequenzachse 210. Zur Vereinfachung der Darstellung ist in Fig. 13a lediglich die Tonigkeit A mit ihrer entsprechenden Tonigkeitslinie 220 dargestellt. Darüber hinaus sind in Fig. 13a für verschiedene Frequenzen bzw. Töne der Tonigkeit A entsprechende Tonlinien 240 eingezeichnet. Hierbei handelt es sich um die Töne a, a', a", a"' und a"". Die Frequenzachse 210 ist hierbei logarithmisch aufgetragen.
Darüber hinaus zeigt Fig. 13a eine Fläche 310, welche die beiden Töne a"' und a"" umfasst. Wird nun die Fläche 310 entlang der Frequenzachse 210 zu kleineren Frequenzen verschoben, so ergibt sich eine Fläche 310', sobald eine kleinste Frequenz der betreffenden verschobenen Fläche 310 eine Grenzfrequenz 420 unterschreitet. Die Reduzierung des Tonigkeitsintervalls ist hierbei derart ausgeführt, dass lediglich eine einzige Tonigkeit, nämlich in diesem Fall die Tonigkeit A, gespielt wird.
Anders ausgedrückt ist die Bedieneinrichtung 110 ausgebildet, um es einem Benutzer derselben zu ermöglichen, die Fläche 310 mit einem Tonigkeitsintervall als Eingabesignal zu definieren, wobei das Tonigkeitsintervall von einer kleinsten Frequenz aller Punkte der Fläche 310 abhängt. Das Tonigkeitsintervall wird hierbei von einem ersten Wert oberhalb der Grenzfrequenz 420 auf einen zweiten Wert unterhalb der Grenzfrequenz 420 reduziert, wobei der zweite Wert kleiner als der erste Wert ist.
Fig. 13b illustriert eine alternative Implementierung einer solchen automatischen Verkleinerung des Tonigkeitsintervalls im Bassbereich, die gegebenenfalls auch zusätzlich zu der in Fig. 13a gezeigten Variante implementierbar ist. Fig. 13b zeigt wiederum die bereits zuvor beschriebene Zuordnungsfunktion mit der Tonigkeit A, der Tonigkeitslinie 220 sowie den zuvor beschriebenen Tönen a bis a"" und den zugehörigen Tonlinien 240. Fig. 13b zeigt darüber hinaus wiederum eine Fläche 310, die die Basispunkte der Töne a und a' umfasst. Im Unterschied zu dem in Fig. 13a gezeigten Fall wird jedoch das Tonigkeitsintervall nicht für die gesamte Fläche 310 bei Unterschreiten der Grenzfrequenz 420 reduziert. In diesem Fall wird vielmehr lediglich das Tonigkeitsintervall für den Anteil der Fläche 310 reduziert, der unterhalb der Grenzfrequenz 420 liegt. Es ergibt sich somit eine gespiegelte L-förmige Fläche 310.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel, welches in Fig. 13b ebenfalls schematisch skizziert ist, wird dieser Übergang nicht sprunghaft vollzogen, also von dem zweiten Wert oberhalb der Grenzfrequenz zu dem ersten Wert unterhalb der Grenzfrequenz genau bei Erreichen der Grenzfrequenz 420, sondern es wird eine sanfte Reduzierung der Fläche 310 vorgenommen wie diese in Fig. 13b als Fläche 310' eingezeichnet ist. Hierbei wird die Fläche linear, beginnend bei der Grenzfrequenz 420 bis zu einer weiteren Grenzfrequenz 430 auf den zweiten Wert reduziert. Selbstverständlich können in anderen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung auch andere funktionale Zusammenhänge zur Reduzierung des Tonigkeitsintervalls implementiert werden. Beispiele umfassen so polygonale funktionale Zusammenhänge, exponentielle Zusammenhänge, logarithmische Zusammenhänge sowie beliebige Kombinationen dieser und anderer mathematischen Funktionen.
Fig. 14a illustriert dies im Fall einer komplexeren, bzw. vollständiger gezeichneten Zuordnungsfunktion. Fig. 14a zeigt den bereits in Fig. 6 gezeigten Tonraum, auf dessen Beschreibung hiermit verwiesen wird. Hierbei wird zunächst die erste Alternative beschrieben, bei der das Tonigkeitsintervall der gesamten Fläche 310 verkleinert wird. In diesem Beispiel ist der Tonraum so konfiguriert, dass mit steigender Koordinate auf der Frequenzachse auch die Tonhöhe der selektierten Tonigkeiten ansteigt.
Ausgehend von der in Fig. 14a gezeigten Fläche 310, die den Normalfall des Spielens darstellt, bei dem eine tiefste Frequenz 440 der Fläche 310 so hoch ist, dass Töne in einem normalen Frequenzbereich gespielt werden, so dass ein Zuhörer auch im Fall eines Erklingens mehrerer Töne diese als einen wohlklingenden Akkord erkennt, also nicht als dissonant empfindet. Anders ausgedrückt liegt die tiefste Frequenz 440 der Fläche 310 oberhalb der Grenzfrequenz 420. Im vorliegenden Beispiel wird als Tonigkeitsintervall ein voreingestelltes Tonigkeitsintervall verwendet, welches hier eine Breite von mehr als drei benachbarten Tonigkeiten aufweist. Wird nun die tiefste Frequenz 440 der Fläche 310 verkleinert, so dass diese bei der tiefsten Frequenz 440' der Fläche 310' zu Liegen kommt, so wird ein voreingestellter oder programmierbarer Schwellwert, die Grenzfrequenz 420, unterschritten. Das Tonigkeitsintervall wurde hierbei automatisch so verringert, dass nur noch ein Ton gespielt wird. Lästige Dissonanzen können hierdurch vermieden werden.
Die im Zusammenhang mit Fig. 13b gezeigte und erläuterte zweite Alternative besteht nun darin, gegebenenfalls die Auswahlfläche 310", die ebenfalls in Fig. 14a gezeigt ist, in zwei Teilauswahlflächen zu zerteilen, wobei der eine Teil Töne höherer Frequenz oberhalb der Grenzfrequenz 420 überdeckt und ein anderer Teil Töne niedriger Frequenz, unterhalb der Grenzfrequenz 420 überdeckt. Der erste Teil der Fläche 310" behält hierbei sein ursprüngliches Tonigkeitsintervall, während der zweite Teil einen verringerten Wert als Tonigkeitsintervall erhält. Ein Vorteil dieser Variante besteht darin, dass nur mit einer einzigen Auswahlfläche 310" gut klingende Akkorde definiert werden können, die einen großen Frequenzbereich, der typischerweise einen Bassbereich umfasst, überstreicht. Der Frequenzbereich beginnt häufig bei sehr tiefen Tönen und kann in einem solchen Fall bis hin zu sehr hohen Tönen definiert werden. Fig. 14a zeigt somit in Form der Fläche 310" eine solche, die automatisch so beschnitten wurde, dass das Tonigkeitsintervall in unteren Frequenzbereichen kleiner ist und somit keine störenden Dissonanzen entstehen.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, bei denen eine Verkleinerung des Tonigkeitsintervalls bei tiefen Frequenzen implementiert ist, sind nicht auf affine und kartesische Koordinatensysteme beschränkt. Es können vielmehr auch polare Koordinatensysteme herangezogen werden.
Darüber kann eine automatische Verkleinerung des Tonigkeitsintervalls selbstverständlich auch durch zwei benachbarte Eingabefelder 380 realisiert werden. So ist es möglich, einem Eingabefeld 380 ein kleines Tonigkeitsintervall und dem anderen Eingabefeld ein größeres Tonigkeitsintervall zuzuordnen. Darüber hinaus besteht optional die Möglichkeit, die Frequenzachsen der beiden Eingabefelder derart zu konfigurieren, dass die erste der beiden genannten Eingabefelder für tiefere Oktavbereiche und das andere Eingabefeld für höhere Oktavbereiche verwendet wird.
Anders ausgedrückt kann die Vorrichtung ferner eine weitere Bedieneinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, um es einem Benutzer derselben als Eingabe zu ermöglichen, einen oder mehrere Punkte als weiteres Eingabesignal zu definieren. Die Bedieneinrichtung und die weitere Bedieneinrichtung können in diesem Fall ausgebildet sein, um es einem Benutzer zu ermöglichen, jeweils eine Fläche mit jeweils einem Tonigkeitsintervall und einem Frequenzintervall zu selektieren. Das Tonigkeitsintervall der Fläche, die über die Bedieneinrichtung selektierbar ist, ist größer als das Tonigkeitsintervall der Fläche, die über die weitere Bedieneinrichtung selektierbar ist. Eine kleinste Frequenz für die Fläche, die über die Bedieneinrichtung selektierbar ist, ist größer als eine kleinste Frequenz der Fläche, die auf der weiteren Bedieneinrichtung selektierbar ist.
Selbstverständlich sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt, dass das Tonigkeitsintervall reduziert wird. Wird vielmehr die Grenzfrequenz 420 bei einem Verschieben einer entsprechenden Fläche 310 überschritten, kann das betreffende Tonigkeitsintervall automatisch vergrößert werden.
Alternativ besteht die Möglichkeit, nicht (nur) die Form der Fläche, sondern die Gewichtungsfunktion, die jedem Punkt der Auswahlfläche ein Gewicht oder Lautstärke zuordnet angepasst werden, so dass dissonante oder ungewünschte Töne abhängig von der Frequenz oder der Tonigkeit verändert werden. Damit könnte man z.B. in mittleren Frequenzbereichen die Terz mit weniger Gewicht versehen.
Fig. 14b illustriert auf Basis der gleichen Zuordnungsfunktion eine weitere optionale Ausbildung aller bisher beschriebenen und weiter beschriebenen Bedieneinrichtung 110 gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. Hierbei handelt es sich genauer gesagt um die Möglichkeit, mehrere Auswahlflächen 310-1, 310-2, ... zu definieren. Anders ausgedrückt kann im Rahmen von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung optional eine Fläche 310 mehrere Teilflächen umfassen, die zusammen kein zusammenhängendes oder einfach zusammenhängendes Gebiet bilden.
So lassen sich durch Definition und unabhängige Steuerung mehrerer Auswahlflächen 310 sich auch beliebige Mischklänge erzeugen. Die Parameter der einzelnen Auswahlflächen 310 können hierbei unabhängig oder gemeinsam bestimmt und festgelegt werden. Wenn also bisher lediglich die Wahl einer einzigen Auswahlfläche 310 beschrieben worden ist, so ist in vielen Fällen im Rahmen anderer Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ebenfalls eine Auswahl oder Selektion mehrerer Flächen 310 möglich. Technisch kann dies beispielsweise dadurch realisiert werden, dass im Falle einer berührungsempfindlichen Oberfläche die einzelnen, berührten Punkte unterschiedlichen Auswahlflächen 310 zugeordnet werden. Die Position der einzelnen Punkte wird somit einer charakteristischen Position der betreffenden Fläche 310 zugeordnet, also etwa einem Eckpunkt im Falle einer rechteckigen Fläche.
So zeigt Fig. 14b zunächst eine Fläche 310-1, die zu einem Erklingen eines C-Dur-Akkords führt. Wird nun eine zweite Auswahlfläche 310-2 ausgewählt, die einem e-Moll-Akkord entspricht, ergibt sich somit ein insgesamter Klangeindruck eines e-Major-Akkords.
Wird anstelle der Fläche 310-2 vielmehr eine Fläche 310-3 aktiviert, die unterhalb der Grenzfrequenz 420 beginnt, so wird im vorliegenden Fall zusätzlich ein Ton D im Bass gespielt, der gegebenenfalls zusammen mit dem C-Dur-Akkord der Fläche 310-1 erklingt.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ermöglichen darüber hinaus ein Trainieren musiktheoretischen Denkens bei gleichzeitigem Üben der praktischen Bedienung des Instruments. Hierzu kann eine Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, also beispielsweise ein elektronisches Instrument mit einer affinen oder kartesischen Orientierung der Bedieneinrichtung mit einer kreisförmigen Anzeigeeinheit kombiniert werden, um gerade die bei Tonigkeiten auftretende Periodizität, die sich in dem geschlossenen Kreis widerspiegelt, für ein besseres Verständnis auszunutzen.
Darüber hinaus ist es möglich, im Rahmen von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung Beschleunigungssensoren, wie sie Spielkonsolen, Mediaplayer und andere Kleingeräte heute umfassen, auszunutzen. Solche neuartigen Geräte, wie etwa der Wiimote oder auch der iPod-Touch enthalten solche Beschleunigungssensoren. Diese können selbstverständlich auch in anderen Vorrichtungen gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung im Rahmen der Bedieneinrichtung 110 implementiert werden. Diese können sinnvoll und ergänzend in das bestehende Konzept integriert werden. So kann beispielsweise ein Geräteneigungswinkel einem Parameter zur Definition der Auswahlfläche 310 ausgenutzt werden, etwa um so eine relative Referenzposition auf der Auswahlfläche, also beispielsweise eine Starttonigkeit, eine Startfrequenz, ein Tonigkeitsintervall oder ein Frequenzintervall durch die Neigung des Gerätes zu bestimmen.
Heutige, allgemein erhältliche berührungsempfindliche Flächen oder Touch-Oberflächen besitzen noch keine Möglichkeit, die Druckstärke oder -schnelligkeit einer Berührung zu detektieren und messen. Die von den Beschleunigungssensoren ausgegebene Beschleunigung kann daher beispielsweise verwendet werden, um die Anschlagstärke zu bestimmen, die ihrerseits wiederum im Rahmen einer Lautstärkeinformation gegebenenfalls Einfluss auf das Notensignal nehmen kann.
So sind beispielsweise im iPod-Touch drei Beschleunigungssensoren enthalten, die die Bestimmung der Raumneigung des Gerätes ermöglichen. Auch ermöglicht dieses Gerät das Abfragen von zwei Berührungspunkten, so dass beispielsweise der erste Berührungspunkt zur Definition einer ersten relativen Referenzposition auf der Auswahlfläche, also beispielsweise der Starttonigkeit und der Startfrequenz, und der zweite Berührungspunkt zur Definition einer zweiten relativen Referenzposition auf der Auswahlfläche, also beispielsweise eine entsprechenden Endtonigkeit und einer entsprechenden Endfrequenz zur Definition einer Fläche 310 herangezogen werden können. Daneben können auch Bewegungen des Gerätes zur Beeinflussung des erzeugten Notensignals auf andere Art und Weise herangezogen werden. So können beispielsweise durch ein Schütteln des Instruments Akkorde arpeggiert werden.
Auch besteht die Möglichkeit, die Beschleunigungssensoren dazu zu verwenden, beispielsweise durch ein Neigen in eine bestimmte Richtung ein Kontextmenü aufzuklappen oder diverse Hilfstasten anzuzeigen. So besteht beispielsweise die Möglichkeit, Tasten zum Wechsel der Tonart oder zum Erhöhen oder Erniedrigen von Tonigkeiten einzublenden, wenn ein bestimmter Neigungswinkel überschritten wird.
Fig. 15a zeigt einen Tonraum, der beispielsweise auf einer berührungsempfindlichen Oberfläche eines sehr kleinen Gerätes, also etwa eines PDA (personal data assistant = persönlicher Datenassistent) oder dem zuvor genannten iPod-Touch wiedergegeben werden kann. Bei diesen Geräten ist häufig kein Platz verfügbar, um zusätzliche Tasten zum Wechseln der Tonart anzuordnen, wie dies beispielsweise in Fig. 11 gezeigt ist. Auf dem entsprechenden Bildschirm der Anzeigeeinrichtung 140 ist in diesem Fall häufig lediglich Platz, das in Fig. 15a gezeigte Eingabefeld darzustellen.
Wird nun ein solches Gerät nach vorne geneigt, können die Tonartwechseltasten 330 der Tonartwechselbedieneinrichtung 320 oberhalb des Eingabefelds 380 eingeblendet werden. Dies zeigt Fig. 15b, bei der nach einem Neigen des Geräts nach vorne die Tasten 330 zum Wechseln der Tonart in aufsteigender Richtung gemäß dem Quintenzirkel im Uhrzeigersinn angezeigt werden. Analog können Tonartwechseltasten auch unterhalb der Auswahlfläche bzw. des Eingabefelds 380 eingeblendet werden, wie dies in Fig. 15c gezeigt ist. Durch Neigen des Geräts nach hinten werden, wie in Fig. 15c dargestellt, Tasten 330 zum Wechseln der Tonart in absteigender Richtung gemäß dem Quintenzirkel gegen den Uhrzeigersinn eingeblendet. Auch diese Tasten 330 sind Teil einer Tonartwechselbedieneinrichtung 320.
Entsprechend können, was in Figuren nicht gezeigt ist, durch eine Neigung nach rechts Tonigkeitserhöhungstasten eingeblendet werden, sowie Tonigkeitserniedrigungstasten, wenn das entsprechende Gerät nach links geneigt wird. Optional können also auch die weiteren, beispielsweise in Fig. 11 gezeigten, außerhalb des eigentlichen Eingabefelds 380 angeordneten, Bedienelemente oberhalb des Eingabefelds 380 eingeblendet werden.
Ebenfalls kann durch Neigung beispielsweise eine Art "Shift-Tasten-Funktionalität" aktiviert werden, wenn beispielsweise verschiedenen Bedienflächen oder Schaltern verschiedene Funktionen zugeordnet werden. Konkretere Beispiele hierfür werden im Zusammenhang mit Fig. 17 beschrieben.
Durch Berühren eines Punktes auf der berührungsempfindlichen Oberfläche kann darüber hinaus, je nach Tonigkeitsintervall, ein ganzer Akkord gespielt werden. Berührt der Benutzer nun einen Punkt A und danach einen dicht benachbarten Punkt B, so kann Folgendes passieren. Zunächst wird der zu A gehörende Akkord gespielt. Bei Berühren des Punktes B werden diejenigen Töne gespielt, die im Akkord B, nicht jedoch im Akkord A enthalten sind. Bei Loslassen der entsprechenden Punkte ergibt sich die gleiche Situation für die Deaktivierung der Töne.
Es ist nun möglich, im Rahmen von Ausführungsbeispielen gemäß der vorliegenden Erfindung eine Funktionalität zu implementieren, so dass der Akkord A gehalten werden, während Akkord B immer wieder neu angeschlagen wird. Entsprechende Töne des Akkords B sollen auch dann neu angeschlagen werden, wenn sie auch zu Akkord A gehören. Wird beispielsweise ein a-Moll-Akkord gehalten, während ein C-Dur-Akkord immer wieder angeschlagen wird. Hinsichtlich Wiederholungsfrequenz, Lautstärke und anderer Parameter kann eine solche Funktion selbstverständlich vorprogrammiert, beeinflussbar oder völlig frei programmierbar ausgelegt sein. Auch können rhythmische Muster beim Anschlagen berücksichtigt werden.
Technisch kann dies dadurch realisiert werden, dass dem Akkord A beispielsweise ein anderer MIDI-Kanal zugeordnet wird als Akkord B. Entsprechend werden auch die zugehörigen NoteOff-Befehle entsprechenden MIDI-Kanälen zugeordnet, so dass der Klangerzeuger auf der anderen Seite weiß und erkennen kann, welche Note bei einem bestimmten NoteOff-Befehl deaktiviert werden muss.
In Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann selbstverständlich ferner eine Aufzeichnungseinrichtung umfasst sein, die ein Aufzeichnen und Editieren von Akkordfolgen auf Basis der Eingaben des Benutzers ermöglicht. So kann beispielsweise ein Werkzeug zur Animation zweidimensionaler Pfade (2D-Pfad-Animations-Tool) verwendet werden. Es werden Pfade durch den Tonraum gebildet und mit Beschleunigungs- und Geschwindigkeitsinformationen verwendet.
Darüber hinaus kann es ebenfalls ratsam sein, eine Funktion zur Spiegelung aller Achsen zu implementieren. Wenn im Falle eines kartesischen Koordinatensystems die Darstellung, also die Anordnung der Achsen um 90° gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden, dann lauten die Tonigkeiten im Fall von C-Dur von links nach rechts d - b - G - e - C - a - F - d. Es kann jedoch sein, dass in einem solchen Fall eine Anordnung entsprechend der Anordnung auf einem Klavier, also in Richtung einer aufsteigenden Frequenz, implementiert wird. Hierbei handelt es sich um die umgekehrte Anordnung, zu der zuvor genannten, also d - F - a - C - e - G - b - d. Anders ausgedrückt kann es ratsam sein, im Falle einer rotierbaren Zuordnungsfunktion oder einer entsprechenden Anzeigeeinrichtung beim Verdrehen derselben um 90° auch die γ-Achse zu vertauschen. Selbstverständlich ist dies ebenfalls im Falle nicht rechtwinkliger Koordinatensysteme, also im Fall affiner Koordinatensysteme, implementierbar.
Im Folgenden werden Musikinstrumente als weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit den Fig. 16 und 17 beschrieben, die beispielsweise auf dem kreativen Musikmarkt, dem Markt für Musikpädagogik, Musikschulen, Musiktherapie sowie der Spielzeugindustrie und der Musiksoftwareindustrie gewerblich einsetzbar sind, um nur einige der möglichen Einsatzgebiete zu umreißen.
Fig. 16 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung mit einer Bedieneinrichtung 110, die auch als "Big Touch Screen" bezeichnet wird. Die Bedieneinrichtung 110 umfasst so eine Eingabefläche oder Eingabefeld 380 sowie eine Anzeigeeinheit für eine relative Referenzposition auf der Auswahlfläche, also beispielsweise einen Starttonigkeitswert und einen Startfrequenzwert. Auf dem Eingabefeld 380, das ebenfalls eine Anzeigeeinrichtung darstellt, können ferner Toninformationen wiedergegeben werden. Im vorliegenden Fall ist das Eingabefeld 380 multi-touch-fähig, so dass mehrere Flächen 310-1 und/oder mehrere Punkte gleichzeitig auswählbar sind. Bei der in Fig. 16 gezeigten Darstellung ist im Bass ein Ton e (Fläche 310-1) und ein C-Dur-Akkord im oberen Frequenzbereich (Fläche 310-2) ausgewählt. Die Definition der relativen Referenzposition auf der Auswahlfläche, also beispielsweise der Starttonigkeit und der Startfrequenz der beiden Auswahlflächen 310-1, 310-2 erfolgt durch Berühren des Eingabefelds 380 an mit den jeweiligen Auswahlflächen 310 verknüpften Referenzpunkten 450-1, 450-2.
Auf dem Eingabefeld 380 sind ferner acht Tonigkeitslinien 220-1 bis 220-8 entsprechend des Symmetriekreismodells dargestellt. So handelt es sich beispielsweise bei der Tonigkeitslinie 220-1 um die der Tonigkeit d. Entsprechend sind: 220-2 = F, 220-3 = a, 220-4 = C, 220-5 = e, 220-6 = G, 220-7 = b, 220-8 = d.
Optional können darüber hinaus auch Markierungen der Dur-Grundtöne und Quintenintervalle zur besseren Orientierung eingezeichnet werden. So sind die Tonigkeitslinien 220-6, 220-4 und 220-2, die die betreffenden Grundtöne bzw. Tonigkeiten markieren, entsprechend stärker ausgelegt oder dargestellt. Ferner ist auf dem Eingabefeld 380 die Grenzfrequenz bzw. der Schwellwert für die Reduzierung des Tonigkeitsintervalls 420 ebenfalls eingezeichnet. Die Bedieneinrichtung 110 weist ferner Tonerhöhungstasten bzw. Bedienflächen 360 einer Tonigkeitsveränderungsbedieneinrichtung 370 auf. Diese ist links neben dem Eingabefeld 380 angeordnet.
Hierbei sind die Tonerhöhungstasten 360 jeweils in Blöcke 460 aufgeteilt, wobei jeder Block immer einer Tonigkeitslinie 220 zugeordnet ist. Der Block 460, der in Fig. 16 markiert ist, ist der Tonigkeitslinie 220-4 (C) zugeordnet.
Jeder der Blöcke 460 teilt sich hierbei in einen oberen Block 470 und einen unteren Block 480 auf, die übereinander angeordnet sind. Der obere Block 470 erhöht die Tonigkeiten um einen, zwei oder drei Halbtöne, je nachdem welche der betreffenden Bedienflächen 360 gedrückt werden. Der untere Block 480 erniedrigt entsprechend die Tonigkeiten um einen, zwei oder drei Halbtöne.
Die mit "0" bezeichneten Tasten der Blöcke 470, 470 setzen die Erhöhung bzw. die Erniedrigung der Tonigkeiten wieder zurück.
Durch die Anordnung der Tonerhöhungstasten 360 links neben der Bedienfläche 380 (Touchfläche 380) kann mit dem Daumen der rechten Hand eine Bedienung erfolgen, während die anderen Finger der gleichen Hand den entsprechenden Akkord spielen. Für Linkshänder kann selbstverständlich eine gespiegelte Anordnung bzw. eine hinsichtlich ihrer Reihenfolge geänderte Anordnung implementiert werden.
Die Bedieneinrichtung 110 umfasst ferner ein Eingabe- und Anzeigeelement 490 zum Einstellen und Anzeigen der absoluten Tonart. Diese umfasst selber eine Anzeige 500, die die Nummer des Vorzeichens (-6, ..., +6) oder darüber hinaus oder die Tonartbezeichnung (F#-Dur, ..., Gb-Dur) anzeigt. Darüber hinaus umfasst sie ferner einen Drehknopf bzw. Drehregler 510, über den die Zuordnung der Tonarten entsprechend des Quintenzirkels erfolgen kann. Ist die Reglerstellung nach oben gerichtet, ist als Tonart C-Dur oder a-Moll (0) gewählt. Wird hingegen die Reglerstellung bis zum Anschlag nach links gedreht, ist die aktuelle Tonart Gb-Dur bzw. eb-Moll (-6). Entsprechend bei Drehung des Reglers 510 in die entgegengesetzte Richtung bis zum Anschlag ist die Tonart F#-Dur bzw. d#-Moll (+6). Bei der in Fig. 16 gezeigten Situation ist gerade die Tonart C-Dur (0) angewählt.
Die Bedieneinrichtung 110 umfasst ferner Tonartwechseltasten 330 einer Tonartwechselbedieneinrichtung 320 zum relativen Wechseln der Tonart. Eine Taste 330-8 führt zu einem Wechsel der Tonart, die im Quintenzirkel 1 gegen den Uhrzeigersinn der aktuellen Tonart liegt. Diese kann mit der Bedieneinrichtung 490 eingestellten werden. Wäre beispielsweise gerade die Tonart A-Dur (+3) eingestellt, würde ein entsprechender Wechsel der Tonart zu der Tonart (+3 + (-1) = +2) D-Dur bzw. b-Moll führen. Eine Änderung der Tonart ist also ohne eine Änderung an dem Eingabe- und Anzeigeelement 490 möglich. Durch Drücken der Taste 330-7 (Taste 0) wird dieser relative Tonartwechsel wieder rückgängig gemacht und die im Rahmen des Eingabe- und Anzeigeelements 490 angezeigte Tonart wird wieder aktiviert.
Entsprechend wird auf ein Bedienen der Taste 330-6 (Taste +1) die Tonart im Quintenzirkel um 1 im Uhrzeigersinn bezogen auf die aktuelle Tonart verändert. In dem oben genannten Beispiel würde also die Tonart auf +3 + (+1) = +4, also E-Dur bzw. c#-Moll, wechseln. Entsprechendes gilt auch für die weiteren Tasten 330-1 bis 330-5 (Tasten +6 bis +2) und die Tasten 330-9 bis 330-13 (Tasten -2 bis -6).
Die Bedieneinrichtung 110 umfasst ferner weitere Konfigurationselemente 520, genauer gesagt einen Regler 530 für das Tonigkeitsintervall, einen Regler 540 für das Frequenzintervall, sowie einen Regler 550 für die Grenzfrequenz 420 zur Verkleinerung des Tonigkeitsintervalls. Im vorliegenden Beispiel ist ein Wert von 0,3 eingestellt, wobei der Wertebereich die Werte zwischen 0 und 1 ermöglicht. Wird in dem Eingabefeld 380 eine Startfrequenz eingegeben, die kleiner als 0,3 eines ausgewählten Frequenzbandes ist, verringert sich das Tonigkeitsintervall automatisch so, dass nur noch ein Ton selektiert wird.
Darüber hinaus umfassen die weiteren Konfigurationselemente 520 ein Eingabefeld 560 zur Definition des tiefsten Tons der Auswahl. Im Beispiel der Fig. 16 ist die Tonhöhenangabe in Form von MIDI-Noten-Nummern ausgeführt. Im Beispiel ist also als tiefster Ton der Ton 24 eingestellt, der der Startfrequenz 0,0 zugeordnet wird. Entsprechend umfasst die Bedieneinrichtung 110 im Rahmen der weiteren Konfigurationselemente 520 ein weiteres Eingabefeld 570 zur Eingabe des höchsten Tons der Auswahl. Im Beispiel ist wiederum als höchster Ton der Ton 84 eingestellt, dem der zuvor bezeichnete Wert 1,0 zugeordnet wird. Das ausgewählte Frequenzband umfasst somit die Töne der MIDI-Noten 24 bis 84.
Zur Illustration der Bedienung wird im Folgenden ein Bedienbeispiel beschrieben. Zunächst werden die Voreinstellungen getroffen. Das heißt, zunächst wird die Tonart C-Dur im Rahmen des Bedienelements 490 durchgeführt. Anschließend wird ein Tonigkeitsintervall mit Hilfe des Reglers 530 derart eingestellt, dass drei Töne ausgewählt sind. Darüber hinaus wird eine entsprechende, angemessene Konfiguration der Einstellungen 540 bis 570 durchgeführt.
Wird anschließend als Ausgangsbeispiel (Beispiel 0) eine Kadenz C-Dur, F-Dur, G-Dur, C-Dur gespielt, so wird zunächst die Eingabefeld 380 auf der Tonigkeitslinie für den Ton C 220-4 berührt. Der Akkord C-Dur wird gespielt. Anschließend wird die Eingabefeld 380 an der Tonigkeitslinie 220-2 für den Ton F berührt. Der Akkord F-Dur wird gespielt.
Anschließend wird auf dem Eingabefeld 380 die Tonigkeitslinie 220-6 für den Ton G berührt, so dass der Akkord G-Dur gespielt wird. Schließlich wird wiederum die Tonigkeitslinie 220-4 des Eingabefelds 380 berührt, so dass der Akkord C-Dur gespielt wird.
In einem weiteren Beispiel (Beispiel 1) wird ein C-Dur-Akkord mit einer Terz im Bass gespielt. Hierzu wird zunächst auf der Touch-Fläche bzw. dem Eingabefeld 380 auf der Tonigkeitslinie 220-5 für den Ton e dieser links von der Markierung der Grenzfrequenz 420 (Threshold-Markierung) berührt. In diesem Fall wird nur der Ton e gespielt. Anschließend wir die Touch-Fläche 380 auf der Tonigkeitslinie für den Ton C 220-4 und zwar rechts von der Grenzfrequenz-Markierung 420 berührt, so dass der ganze Akkord entsprechend des über den Regler 530 eingestellten Tonigkeitsintervalls gespielt wird. Wird die berührungsempfindliche Oberfläche 380 losgelassen, hört der Klang wieder auf.
In einem weiteren Beispiel (Beispiel 2) wird eine Sequenz C-Dur, E-Dur, a-Moll gespielt. Zunächst wiederum die Touch-Fläche 380 auf der Tonigkeitslinie 220-4 für den Ton C berührt. Die Fläche 380 wird jedoch nicht losgelassen. Es erklingt der Akkord C-Dur. Während die Touch-Fläche 380 berührt bleibt und der Akkord C-Dur erklingt, wird die relative Tonartwechseltaste 330-3 gedrückt. Die im Eingabe - und Anzeigeelement 490 fest eingestellte Tonart C-Dur wird um +4 Tonarten transponiert, d.h. auf E-Dur gebracht. An der Stelle, wo in dem Touch-Feld 380 vorher der Akkord C-Dur war, ist jetzt der Akkord E-Dur positioniert. Es erklingt sofort der Akkord E-Dur. Anschließend kann durch gleichzeitiges Drücken der relativen Tonartwechseltaste 330-7 "+/- 0" bzw. "0" die Tonart wieder auf den voreingestellten Wert, also die voreingestellte Tonart C-Dur und a-Moll zurück eingestellt werden. Ferner wird die Touch-Fläche 380 an der Tonigkeitslinie 220-3 (a) berührt.
Im Rahmen des nächsten Beispiels (Beispiel 3) wird eine Sequenz C-Dur, e-Moll mit b im Bass, C7 mit Bb im Bass und a7 (Septakkord auf Basis a-Moll) gespielt. Zunächst wird die Touch-Fläche 380 an der Tonigkeitslinie 220-4 (C) an zwei Stellen berührt. Dies geschieht einmal links von der Grenzfrequenz-Markierung 420 zum Spielen des Grundtons und rechts der Grenzfrequenz-Linie 420 zum Spielen des Akkords.
Anschließend wird die Tonigkeit C um einen halben Ton durch Berühren der der Tonigkeit C zugeordneten Erniedrigungstaste "-1" in dem Block 480 erniedrigt. Der Ton C wird um einen halben Ton auf ein B erniedrigt. Es erklingt der Akkord e-Moll mit B im Bass.
Anschließend wird die Tonigkeit C um 2 Halbtöne durch Berühren der der Tonigkeit C zugeordneten Erniedrigungstaste "-2" des gleichen Blocks 480 um zwei Halbtöne erniedrigt. Der Ton C wird auf den Ton Bb bzw. B erniedrigt. Es erklingt ein Akkord Bb - e - g, der als C7 mit B im Bass interpretiert werden kann. Anschließend wird die Tonigkeit C um 3 Halbtöne durch Berühren der der Tonigkeit C zugeordneten Erniedrigungstaste "-3" zu des gleichen Blocks 480 um 3 Halbtöne erniedrigt. Der Ton C wird auf den Ton a erniedrigt. Es erklingt ein Akkord a - e - g, der als a7 mit interpretiert werden kann.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel, das dem oben im Zusammenhang mit Fig. 16 beschriebenen Ausführungsbeispiel nicht unähnlich ist, kann dadurch realisiert werden, dass die Touch-Oberfläche 380 durch eine Tastenmatrix von n x m Tasten ersetzt wird, wobei n und m natürliche Zahlen, beispielsweise 2er-Potenzen oder auch andere natürliche Zahlen sind. Hierbei können n und m sowohl identisch als auch unterschiedlich sein. Im Falle einer Bedienoberfläche, wie sie beispielsweise bei dem Yamaha Tenori-On implementiert wird, handelt es sich hierbei um ein 16 x 16 Tasten umfassende Tastenmatrix. Die jeweiligen x- und y-Koordinaten oder Positionen der Tasten werden entsprechenden Punkten und damit Starttonigkeiten und Startfrequenzen zugeordnet. Anders ausgedrückt wird der entsprechende x-y-Tastenindex auf die Parameter der Auswahlfläche gemapped.
Je nach konkreter Implementierung kann hierbei das entsprechende Notensignal auf Basis der Zuordnungsfunktion und dem Eingabesignal zeitnah berechnet oder aber auf eine vorgespeicherte Art und Weise abgerufen werden. Wie zuvor erläutert wurde, kann so beispielsweise das entsprechende Notensignal in einer Tabelle abgespeichert sein.
Fig. 17 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Bedieneinrichtung 110. Bei diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Vorrichtung, die auch als "Small-Device" bezeichnet wird.
Die Bedieneinrichtung 110 umfasst so ein Eingabefeld 380 zur Eingabe und zur Definition der Auswahlfläche bzw. Selektionsfunktion. Dies kann beispielsweise durch Eingabe der Starttonigkeiten und Startfrequenzen geschehen. Auch dieses ist multi-touch-fähig, so dass mehrere Flächen 310-1 und 310-2 oder entsprechende Punkte gleichzeitig anwählbar sind. In Fig. 17 sind zwei Bereiche angewählt, denen ein C im Bassbereich und ein Akkord e-Moll darüber entspricht.
Bei dem in Fig. 17 gezeigten Ausführungsbeispiel sind lediglich vier Tonigkeitslinien 220-1 bis 220-4 entsprechend des Symmetriemodells zu sehen. Im vorliegenden Fall, also für die Tonart C-Dur bzw. a-Moll, entspricht so die Tonigkeitslinie 220-1 der Tonigkeit G, die Tonigkeitslinie 220-2 der Tonigkeit e, die Tonigkeitslinie 220-3 der Tonigkeit C und die Tonigkeitslinie 220-4 der Tonigkeit a. Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 16 erläutert wurde, sind auch hier die Dur-Grundtöne zur besseren Orientierung hervorgehoben. Entsprechend sind die Tonigkeitslinien G und C (220-1, 220-3) optisch hervorgehoben. Darüber hinaus ist wiederum in dem Eingabefeld 380 die Grenzfrequenz über eine Markierung 420 als solche gekennzeichnet, die zu einer Reduzierung des Tonigkeitsintervalls führt.
Als neues Element umfasst die Bedieneinrichtung 110 aus Fig. 17 eine Umschalt-Taste oder Shift-Taste 580 zum Umschalten von Tastenfunktionalitäten. So kann beispielsweise mit Hilfe der Umschalt-Taste 580 der bereits im Zusammenhang mit Fig. 16 beschriebene Tonartregler 510 auch folgendermaßen realisiert werden. Mit Hilfe der Umschalt-Taste 580 sowie den Tasten zur Eingabe der relativen Tonart 320 kann durch Betätigen der Umschalt-Taste 580 die Funktionalität der Tonart-Wechsel-Tasten 320 dahingehend geändert werden, dass diesen nicht mehr die Relativ-Tonart zugeordnet wird, sondern vielmehr eine Absolut-Tonart. Eine sinnvolle Zuordnung könnte hierbei beispielsweise dadurch realisiert werden, dass den Tasten 330-13 (-6) über 330-7 (0) bis hin zu 330-1 (+6) die Tonarten Gb-Dur mit 6 Reduktionszeichen (b) über C-Dur ohne Vorzeichen bis hin zu F#-Dur mit 6 Tonerhöhungszeichen (bzw. #) zugeordnet werden. Selbstverständlich können auch andere Zuordnungen eingetragen werden.
Die Bedieneinrichtung 110 umfasst ferner entsprechend Tonigkeitserhöhungstasten bzw. Tonerhöhungstasten 360, die zusammen eine Tonigkeitsveränderungsbedieneinrichtung 370 bilden. Diese ist links neben dem Eingabefeld 380 angeordnet. Ein Block 470 ist hierbei jeweils immer einer Tonigkeitslinie zugeordnet. Der Block 470 ist in Fig. 17 der Tonigkeitslinie 220-3 (C) zugeordnet. Je nach gedrückter Taste bzw. je nach gedrückter Bedienfläche erhöht diese die Tonigkeitslinie um einen, zwei oder drei Halbtöne. Im Falle eines gemeinsamen Drückens zusammen mit der Umschalt-Taste 580 kann so die entsprechende Tonigkeit über die gleichen Tasten um einen, zwei oder drei Töne erniedrigt werden.
Darüber hinaus umfasst die Bedieneinrichtung 110 wiederum ein Eingabe- und Anzeigeelement 490 zum Einstellen und Anzeigen der absoluten Tonart, wie es bereits im Zusammenhang mit Fig. 16 beschrieben wurde. Auch weist die Bedieneinrichtung 110 wiederum Tonartwechseltasten 330 auf, die zusammen eine Tonartwechselbedieneinrichtung 320 bilden. Diese dienen zum Wechsel der relativen Tonart und entsprechen im Wesentlichen hinsichtlich der Funktionalität der des in Fig. 16 gezeigten Ausführungsbeispiels. Allerdings sind diese im Unterschied zu den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen gebogen ausgeführt und weisen eine unterschiedliche Tastengröße auf, die der Verwendungshäufigkeit der Tasten entspricht. Auch die weiteren Konfigurationselemente 520 entsprechen denen des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels, wobei jedoch die Darstellung optional auch auf einem extra Bildschirm erfolgen kann.
Im Folgenden wird ein Bedienungsbeispiel für das eben beschriebene Ausführungsbeispiel vorgestellt. Zunächst werden, wie oben beschrieben, die entsprechenden Voreinstellungen getätigt. Anschließend wird, um das oben genannte Beispiel (Beispiel 0) einer Kadenz aus C-Dur-Akkord, F-Dur-Akkord, G-Dur-Akkord und C-Dur-Akkord zu spielen, die Touchfläche 380 auf der Tonigkeitslinie 220-3 der Tonigkeit C berührt. Als Folge hiervon wird der Akkord C-Dur gespielt. Anschließend wird die relative Tonart-Wechsel-Taste 330-8 (-1) berührt, woraufhin der Akkord F-Dur erklingt. Anschließend wird die relative Tonart-Wechsel-Taste 330-6 (+1) berührt, woraufhin der Akkord G-Dur gespielt wird. Anschließend wird die relative Tonart-Wechsel-Taste 330-7 (+/-0 bzw. 0) berührt, woraufhin wiederum der Akkord D-Dur erklingt.
Die weiteren, angeführten Beispiele (Beispiele 1, 2, 3) unterscheiden sich hinsichtlich der Bedienung der Bedieneinrichtung 110 nicht von den weiter oben beschriebenen Eingaben.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel, das nicht in einer Figur dargestellt ist und auch als "Rotated Touchscreen" bezeichnet wird, besteht die Möglichkeit, die Tonigkeitsachse 200 und die Frequenzachse 210 hinsichtlich ihrer Anordnung zu vertauschen. Dies birgt den Vorteil, dass im Falle eines Einzeltonspiels die Tonigkeiten beispielsweise auf die x-Achse gelegt werden können, was der natürlichen Handbewegung des Menschen am nächsten kommt. Will man in dieser Situation einen Akkord spielen und damit unterschiedliche Tonigkeiten auswählen, können diese über eine Handbewegung entlang der x-Achse, die dem Menschen am leichtesten fällt, ausgewählt werden. Entsprechend können oben Tonerhöhungstasten und unten Tonerniedrigungstasten angeordnet sein. Die Tonigkeitsachse steigt nach rechts an. Im Falle von C-Dur ergibt so als eine mögliche Anordnung der Tonigkeiten d-F-a-C-e-G-b-d.
Im Rahmen eines weiteren Ausführungsbeispiels, das beispielsweise im Rahmen eines iPod-Touch implementiert werden kann, kann eine Kombination von Beschleunigungssensoren und Touchscreen ausgenutzt werden. Grundsätzlich kann ein solches Ausführungsbeispiel auf Basis des in Fig. 17 gezeigten Ausführungsbeispiels unter Berücksichtigung einiger Zusatzfunktionalitäten realisiert werden. So kann bei Neigung des Geräts nach vorne, die über die Beschleunigungssensoren bestimmt wird, der Tonraum um eine Quinte im Uhrzeigersinn verschoben werden. Wenn z.B. gerade der Akkord C-Dur selektiert ist, wird dieser durch Neigung des Geräts in einen Akkord F-Dur transformiert. Wenn gerade der Akkord a-Moll selektiert ist, wird dieser in einen Akkord e-Moll transformiert.
Wird umgekehrt das Gerät nach hinten geneigt, entspricht das Verhalten im Wesentlichen dem, als wenn das Gerät nach vorne geneigt wird mit dem Unterschied, dass der Tonraum um eine Quinte gegen den Uhrzeigersinn verschoben wird. Ein C-Dur-Akkord wird folglich zu einem G-Dur-Akkord, ein a-Moll-Akkord wird zu einem d-Moll-Akkord. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass Mapping der Beschleunigungssensoren auf die Tonraum- und Auswahlparameter zu erweitern oder abzuändern.
Abhängig von den Gegebenheiten kann ein Ausführungsbeispiel eines Verfahren in Hardware oder in Software implementiert werden. Die Implementierung kann auf einem digitalen Speichermedium, beispielsweise einer Diskette, CD, DVD oder einer Speicherkarte mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen erfolgen, die so mit einem programmierbaren Computersystem zusammenwirken können, dass ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens ausgeführt wird. Allgemein bestehen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung somit auch in einem Software-Programm-Produkt bzw. einem Computer-Programm-Produkt bzw. einem Programm-Produkt mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode zur Durchführung eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens, wenn das Software-Programm-Produkt auf einem Rechner oder einem Prozessor abläuft. In anderen Worten ausgedrückt, können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfin-Erfindung somit als ein Computer-Programm bzw. Software-Programm bzw. Programm mit einem Programmcode zum Durchführen eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens realisiert werden, wenn das Programm auf einem Prozessor abläuft. Der Prozessor kann hierbei von einem Computer, einem Rechner, einer Chipkarte (Smartcard), einer Anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC = Application Specific Integrated Circuit), einem System auf einem Chip (SOC = System On Chip), einem Mobiltelefon (Handy), einem PDA, einem Mediaplayer, einem Kleincomputer oder einem anderen integrierten Schaltkreis gebildet sein.
Gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung ist die Steuereinrichtung ausgebildet, um das Notensignal derart zu erzeugen, dass das Notensignal eine Lautstärkeinformation umfasst, und bei der die Steuereinrichtung ausgebildet ist, so dass die Zuordnungsfunktion jedem Punkt, dem ein Ton zugeordnet ist, eine Lautstärkeinformation für den zugeordneten Ton zuordnet. Bei solchen Ausführungsbeispielen kann einer, einer Mehrzahl, einer Vielzahl oder allen zusammenhängenden Gebieten der Definitionsmenge eine Lautstärkeinformation für die in dem Gebiet umfassten Punkte zugeordnet werden, welche auf den Koordinaten der Punkte bezüglich der Tonigkeitsachse und der Frequenzachse und einer Einzeltonlautstärkefunktion basiert.
Bei Ausführungsbeispielen der Erfindung kann die Bedieneinrichtung ausgebildet sein, um es einem Benutzer derselben zu ermöglichen, eine Fläche als Eingabesignal zu definieren, wobei die Fläche ein Tonigkeitsintervall aufweist, und wobei das Tonigkeitsintervall von einer kleinsten Frequenz aller Punkte der Fläche abhängt. Bei solchen Ausführungsbeispielen kann die die Bedieneinrichtung ausgebildet sein, um das Tonigkeitsintervall von einem ersten Wert oberhalb einer Grenzfrequenz auf einen zweiten Wert unterhalb der Grenzfrequenz zu reduzieren, wobei der zweite Wert kleiner als der erste Wert ist.

Bezugszeichenliste

100: Vorrichtung
110: Bedieneinrichtung
120: Steuereinrichtung
130: Ausgang
140: Anzeigeeinrichtung
200: Tonigkeitsachse
210: Frequenzachse
220: Tonigkeitslinie
230: Frequenzlinie
240: Tonlinie
250: Basispunkt
260: erster Einheitsvektor
270: zweiter Einheitsvektor
280: einfach zusammenhängendes Gebiet
290: Punkt
300: Einzeltonlautstärkefunktion
310: Fläche
320: Tonartverschiebungsbedieneinrichtung
330: Bedienfläche
340: Vektor
350: Sichtfenster
360: Bedienfläche
370: Tonigkeitsveränderungsbedieneinrichtung
380: Eingabefeld
390: chromatische Tonleiter
400: horizontale Linie
410: Bereich
420: Grenzfrequenz, Markierung der Grenzfrequenz
430: weitere Grenzfrequenz
440: tiefere Frequenz, Startfrequenz
450: Punkt
460: Block
470: Block
480: Block
490: Eingabe- und Anzeigeelement
500: Anzeige
510: Drehknopf
520: weitere Konfigurationselemente
530: Regler
540: Regler
550: Regler
560: Eingabefeld
570: Eingabefeld
580: Umschalt-Taste

Claims

Vorrichtung (100) zum Erzeugen eines Notensignals auf eine manuelle Eingabe hin, mit folgenden Merkmalen:
eine Bedieneinrichtung (110), die ausgebildet ist, um es einem Benutzer derselben als Eingabe zu ermöglichen, einen oder mehrere Punkte als Eingabesignal zu definieren; und

eine Steuereinrichtung (120), die ausgebildet ist, um das Eingabesignal zu empfangen und ein Notensignal basierend auf dem Eingabesignal und einer Zuordnungsfunktion zu erzeugen,

wobei die Zuordnungsfunktion jedem Punkt einer zweidimensionalen, über ein affines Koordinatensystem bestimmten Definitionsmenge mit einer Tonigkeitsachse (200) und einer Frequenzachse (210) einen einzelnen oder keinen Ton zuordnet;

wobei die Definitionsmenge eine Vielzahl von Basispunkten (250) aufweist;

wobei jedem der Basispunkte (250) genau ein Ton zugeordnet ist, welcher durch eine Tonigkeit und eine Frequenz eindeutig bestimmbar ist;

wobei Basispunkten (250), die die gleiche Koordinate auf der Tonigkeitsachse (200) aufweisen, Töne mit der gleichen Tonigkeit zugeordnet sind;

wobei wenigstens zwei der Basispunkte (250) mit einer identischen Koordinate auf der Tonigkeitsachse (200) existieren, die unterschiedliche Koordinaten auf der Frequenzachse (210)aufweisen; und

wobei jedem Punkt der Definitionsmenge, der kein Basispunkt (250) ist, entweder kein Ton oder ein einem Basispunkt (250) zugeordneter Ton zugeordnet ist, und, falls es einen Punkt gibt, der kein Basispunkt (250) ist und dem ein Ton zugeordnet ist, dieser Ton einem einfach zusammenhängenden Gebiet der Definitionsmenge angehört, in dem ferner ein Basispunkt (250) liegt und in dem allen Punkten derselbe Ton zugeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daβ die Bedieneinrichtung (110) ausgebildet ist, um es einem Benutzer derselben zu ermöglichen, eine Fläche zu selektieren, so dass der Punkt oder die mehreren Punkte des Eingabesignals durch die Fläche gegeben sind,

wobei Töne auf der Frequenzachse in einer der Tonhöhe entsprechenden Reihenfolge angeordnet sind, wobei eine beliebig geformte Fläche selektierbar ist, wobei durch eine Verschiebung dieser Fläche entlang der Frequenzachse automatisch eine Umkehr eines durch die Fläche definierten Akkords gebildet werden kann.
Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, bei der die Steuereinrichtung (120) ausgebildet ist, so dass das affine Koordinatensystem ein kartesisches Koordinatensystem ist.
Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein Tonabstand zwischen einer Tonigkeit eines einem Basispunkt (250) zugeordneten Tons und einer Tonigkeit eines Tons eines bezogen auf die Tonigkeitsachse (200) nächstgelegenen Nachbarbasispunkt(250) eine Prime, eine kleine Terz, eine große Terz, eine Quarte oder eine Quinte ist.
Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, bei der die Bedieneinrichtung (110) ausgebildet ist, um es einem Benutzer zu ermöglichen, die Fläche durch einen ausgezeichneten Punkt, ein Tonigkeitsintervall und ein Frequenzintervall oder durch Auswahl von zwei ausgezeichneten Punkten, die charakteristisch für die Fläche bezogen auf das zugrunde liegende Koordinatensystem sind, auszuwählen.
Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Bedieneinrichtung (110) ferner ausgebildet ist, um es einem Benutzer derselben zu ermöglichen, ein Umschaltsignal zu erzeugen, und bei der die Steuereinrichtung (120) ausgebildet ist, um das Umschaltsignal zu empfangen und die Zuordnungsfunktion zu modifizieren, um eine modifizierte Zuordnungsfunktion zu erhalten.
Vorrichtung (100) nach Anspruch 5, bei der die Steuereinrichtung (120) ausgebildet ist, um als modifizierte Zuordnungsfunktion eine bezogen auf die Tonigkeitsachse (200), die Frequenzachse (210) oder die Tonigkeitsachse (200) und die Frequenzachse (210) verschobene Zuordnungsfunktion zu erhalten.
Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, bei der die Steuereinrichtung (120) ausgebildet ist, so dass die Definitionsmenge der modifizierten Zuordnungsfunktion einen ersten Punkt aufweist, dem über die Zuordnungsfunktion der gleiche Ton zugeordnet wird wie über die modifizierte Zuordnungsfunktion, und
wobei die Definitionsmenge der modifizierten Zuordnungsfunktion einen zweiten Punkt aufweist, dem über die modifizierte Zuordnungsfunktion ein Ton mit einer Tonigkeit zugeordnet ist, die sich von einer Tonigkeit eines einem Punkt mit der gleichen Koordinate auf der Tonigkeitsachse (200) über die Zuordnungsfunktion zugeordneten Tons unterscheidet.
Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, bei der die Steuereinrichtung (120) ausgebildet ist, so dass Punkten mit einer gemeinsamen Koordinate auf der Tonigkeitsachse (200) über die modifizierte Zuordnungsfunktion Töne mit einer gemeinsamen, von einer der gemeinsamen Koordinate über die Zuordnungsfunktion abweichenden Tonigkeit zugeordnet sind.
Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Bedieneinrichtung (110) ausgebildet ist, um es einem Benutzer derselben zu ermöglichen, ein Beeinflussungssignal zu erzeugen, und bei der die Steuereinrichtung (120) ausgebildet ist, um das Notensignal auf das Beeinflussungssignal hin mit Tönen zu erzeugen, die gegenüber dem auf dem Eingangssignal und der Zuordnungsfunktion basierenden Tönen als Ganzes um eine Anzahl von Halbtönen transponiert ist, wobei das Beeinflussungssignal eine Information bezüglich der Anzahl der Halbtöne umfasst.
Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner eine weitere Bedieneinrichtung (110) aufweist, die ausgebildet ist, um es einem Benutzer derselben als Eingabe zu ermöglichen, einen oder mehrere Punkte als weiteres Eingabesignal zu definieren,
wobei die Bedieneinrichtung (110) und die weitere Bedieneinrichtung (110) ausgebildet sind, um es einem Benutzer zu ermöglichen, jeweils eine Fläche mit jeweils einem Tonigkeitsintervall und einem Frequenzintervall zu selektieren,
wobei das Tonigkeitsintervall der Fläche, die über die Bedieneinrichtung (110) selektierbar ist, größer ist als das Tonigkeitsintervall der Fläche, die über die weitere Bedieneinrichtung (110) selektierbar ist, und
wobei eine kleinste Frequenz für die Fläche, die auf der Bedieneinrichtung (110) selektierbar ist, größer ist als eine kleinste Frequenz der Fläche, die auf der weiteren Bedieneinrichtung (110) selektierbar ist.
Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Bedieneinrichtung (110) eine Taste, ein Touchscreen, eine berührungsempfindliche Fläche, einen Joystick, eine Maus, ein Tastenfeld oder einen Beschleunigungssensor umfasst, um dem Benutzer die Eingabe zu ermöglichen.
Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bedieneinrichtung (110) ein Tastenfeld mit einem zweidimensionalen Raster von Tasten aufweist, wobei jeder Taste ein Punkt zugeordnet ist, so dass den Tasten über die Zuordnungsfunktion der Steuereinrichtung (120) entweder zumindest ein Ton oder kein Ton zugeordnet ist und das zweidimensionale Raster von Tasten die Zuordnungsfunktion nachbildet.
Vorrichtung (100) nach Anspruch 12, bei der jeder Taste des Tastenfeldes entweder kein Ton, ein Ton oder eine Mehrzahl von Tönen auf vorgespeicherte Art und Weise zugeordnet ist, so dass zumindest jeder Taste, der eine Mehrzahl von Tönen zugeordnet ist, solche Töne-zugeordnet sind, die über die Zuordnungsfunktion einer Mehrzahl von Punkten über eine zusammenhängende Fläche zugeordnet sind, wobei der der Taste zugeordnete Punkt Teil der Fläche ist.
Verfahren zum Erzeugen eines Notensignals auf eine manuelle Eingabe in eine Bedieneinrichtung hin, umfassend:
Empfangen eines Eingabesignals, das einen oder mehrere Punkte definiert; und

Erzeugen eines Notensignals auf Basis einer Zuordnungsfunktion und dem Eingabesignal,

wobei die Zuordnungsfunktion jedem Punkt einer zweidimensionalen, über ein affines Koordinatensystem bestimmten Definitionsmenge mit einer Tonigkeitsachse (200) und einer Frequenzachse (210)einen einzelnen oder keinen Ton zuordnet;

wobei die Definitionsmenge eine Vielzahl von Basispunkten (250) aufweist;

wobei jedem der Basispunkte (250) genau ein Ton zugeordnet ist, welcher durch eine Tonigkeit und eine Frequenz eindeutig bestimmbar ist;

wobei Basispunkten (250), die die gleiche Koordinate auf der Tonigkeitsachse (200) aufweisen, Töne mit der gleichen Tonigkeit zugeordnet sind;

wobei wenigstens zwei der Basispunkte (250) mit einer identischen Koordinate auf der Tonigkeitsachse (200) existieren, die unterschiedliche Koordinaten auf der Frequenzachse (210)aufweisen; und

wobei jedem Punkt der Definitionsmenge, der kein Basispunkt (250) ist, entweder kein Ton oder ein einem Basispunkt (250) zugeordneter Ton zugeordnet ist, und, falls es einen Punkt gibt, der kein Basispunkt (250) ist und dem ein Ton zugeordnet ist, dieser Ton einem einfach zusammenhängenden Gebiet der Definitionsmenge angehört, in dem ferner ein Basispunkt (250) liegt und in dem allen Punkten derselbe Ton zugeordnet ist,

gekennzeichnet durch selektieren eine Fläche mit hilfe der Bedienrichtung (110) so dass der Punkt oder die mehreren Punkte des Eingabesignals durch die Fläche gegeben sind,

wobei Töne auf der Frequenzachse in einer der Tonhöhe entsprechenden Reihenfolge angeordnet sind, wobei eine beliebig geformte Fläche selektierbar ist, wobei durch eine Verschiebung dieser Fläche entlang der Frequenzachse automatisch eine Umkehr eines durch die Fläche definierten Akkords gebildet werden kann.
Programm mit einem Programmcode zum Durchführen eines Verfahrens nach Anspruch 14, wenn das Programm auf einem Prozessor abläuft.